WO2022045123A1 - ポリイミド前駆体の製造方法、及び、硬化性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

ポリイミド前駆体の製造方法、及び、硬化性樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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WO2022045123A1
WO2022045123A1 PCT/JP2021/030969 JP2021030969W WO2022045123A1 WO 2022045123 A1 WO2022045123 A1 WO 2022045123A1 JP 2021030969 W JP2021030969 W JP 2021030969W WO 2022045123 A1 WO2022045123 A1 WO 2022045123A1
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WO
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group
compound
preferable
carbon atoms
polyimide precursor
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Application number
PCT/JP2021/030969
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Inventor
大輔 浅川
修平 山口
健太 吉田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polyimide precursor and a method for producing a curable resin composition.
  • Polyimide is applied to various applications because it has excellent heat resistance and insulating properties.
  • the application is not particularly limited, and examples thereof include a semiconductor device for mounting as a material for an insulating film or a sealing material, or a protective film. It is also used as a base film and coverlay for flexible substrates.
  • polyimide is used in the form of a curable resin composition containing a polyimide precursor.
  • a curable resin composition is applied to a base material by, for example, coating to form a photosensitive film, and then exposed, developed, heated or the like as necessary to apply the cured product onto the base material.
  • the polyimide precursor is, for example, cyclized by heating to become polyimide in a cured product. Since the curable resin composition can be applied by a known coating method or the like, for example, there is a high degree of freedom in designing the shape, size, application position, etc. of the applied curable resin composition at the time of application. It can be said that it has excellent manufacturing adaptability.
  • the above-mentioned curable resin composition is expected to be increasingly applied in industry.
  • Patent Document 1 describes a resin composition containing a heterocyclic-containing polymer precursor selected from a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor and an acidic compound having a pKa of 4.0 or less, and the above resin composition.
  • a resin composition is described in which a cured film having a thickness of 10 ⁇ m is used and the conductivity of the cured film after heating at 350 ° C. for 60 minutes is 1.0 ⁇ 105 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the curable resin composition is required to have a high tolerance for a change in the amount of exposure during exposure.
  • a high tolerance for a change in the exposure amount of the curable resin composition during exposure is also referred to as being excellent in exposure latitude.
  • the present invention is a method for producing a polyimide precursor having excellent exposure latitude when contained in a curable resin composition, and a curable resin composition containing a polyimide precursor obtained by the above method for producing a polyimide precursor.
  • the purpose is to provide a manufacturing method.
  • a polymerization step of reacting a dicarboxylic acid compound with a diamine compound at a temperature of 10 ° C. or lower to obtain a reaction solution containing an amide compound is included.
  • a method for producing a polyimide precursor in which the obtained polyimide precursor has a polymerizable group or a polarity converting group is included.
  • the basic condensing agent is a carbodiimide condensing agent.
  • ⁇ 4> Production of the polyimide precursor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, which comprises a quenching step of adding water or alcohol to the reaction solution at a temperature of 10 ° C. or lower after the polymerization step.
  • Method. ⁇ 5> The method for producing a polyimide precursor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, which further comprises a reprecipitation step after the polymerization step.
  • the re-sinking step is further included.
  • the re-sinking step is further included. After storing the reaction solution after the quenching step at 10 ° C. or lower, the temperature of the reaction solution is raised to 10 ° C. or higher, and the reprecipitation step is performed within 5 hours after the temperature of the reaction solution reaches 10 ° C. or higher.
  • ⁇ 8> The method for producing a polyimide precursor according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 7>, wherein the reprecipitation step is a step of adding a reaction solution containing the amide compound to water or alcohol.
  • ⁇ 9> The method for producing a polyimide precursor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, which comprises an acidic compound addition step of adding an acidic compound to a reaction solution containing the amide compound after the polymerization step.
  • ⁇ 10> The method for producing a polyimide precursor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, further comprising a purification step of purifying the reaction solution containing the amide compound after the polymerization step.
  • ⁇ 11> The method for producing a polyimide precursor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, further comprising a drying step of drying the amide compound after the polymerization step.
  • ⁇ 12> Production of a curable resin composition including a step of mixing the polyimide precursor obtained by the method for producing a polyimide precursor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11> with other components.
  • Method. ⁇ 13> The method for producing a curable resin composition according to ⁇ 12>, wherein an organometallic complex having a radical polymerization initiation ability and at least one compound selected from the group consisting of a photosensitizer are further mixed.
  • a method for producing a polyimide precursor having excellent exposure latitude when contained in a curable resin composition, and a curable resin composition containing the polyimide precursor obtained by the above method for producing a polyimide precursor is provided.
  • the present invention is not limited to the specified embodiments.
  • the numerical range represented by the symbol "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value, respectively.
  • the term "process” means not only an independent process but also a process that cannot be clearly distinguished from other processes as long as the intended action of the process can be achieved.
  • the notation not describing substitution and non-substitution also includes a group having a substituent (atomic group) as well as a group having no substituent (atomic group).
  • the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • exposure includes not only exposure using light but also exposure using particle beams such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified. Examples of the light used for exposure include emission line spectra of mercury lamps, far ultraviolet rays typified by excimer lasers, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, active rays such as electron beams, or radiation.
  • (meth) acrylate means both “acrylate” and “methacrylate”, or either
  • (meth) acrylic means both “acrylic” and “methacrylic", or.
  • Any, and “(meth) acryloyl” means both “acryloyl” and “methacrylic”, or either.
  • Me in the structural formula represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Bu represents a butyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the total solid content means the total mass of all the components of the composition excluding the solvent.
  • the solid content concentration is the mass percentage of other components excluding the solvent with respect to the total mass of the composition.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values measured by gel permeation chromatography (GPC) method and are defined as polystyrene-equivalent values unless otherwise specified.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) for example, HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) is used, and guard columns HZ-L, TSKgel Super HZM-M, and TSKgel are used as columns. It can be obtained by connecting and using Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000, and TSKgel Super HZ2000 (all manufactured by Tosoh Corporation) in series.
  • the molecular weights shall be measured using THF (tetrahydrofuran) as an eluent.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the detection in the GPC measurement shall be performed by using a detector having a wavelength of 254 nm of UV rays (ultraviolet rays).
  • UV rays ultraviolet rays
  • a third layer or element may be further interposed between the reference layer and the other layer, and the reference layer and the other layer need not be in contact with each other.
  • the direction in which the layers are stacked on the base material is referred to as "upper", or if there is a resin composition layer, the direction from the base material to the resin composition layer is referred to as "upper”. And the opposite direction is called "down". It should be noted that such a vertical setting is for convenience in the present specification, and in an actual embodiment, the "up" direction in the present specification may be different from the vertical upward direction.
  • the composition may contain, as each component contained in the composition, two or more compounds corresponding to the component.
  • the content of each component in the composition means the total content of all the compounds corresponding to the component.
  • the temperature is 23 ° C.
  • the atmospheric pressure is 101,325 Pa (1 atmospheric pressure)
  • the relative humidity is 50% RH.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention comprises a polymerization step of reacting a dicarboxylic acid compound with a diamine compound to obtain a reaction solution containing an amide compound at a temperature of 10 ° C. or lower, and the obtained polyimide precursor is polymerized. It has a sex group or a polarity conversion group.
  • a polyimide precursor having excellent exposure latitude when contained in a curable resin composition (hereinafter, also simply referred to as “resin composition”) can be obtained.
  • resin composition also simply referred to as “resin composition”.
  • a polymerization reaction is carried out at room temperature (25 ° C.) or the like, for example.
  • a solution of a basic catalyst and a solution of a diamine compound is added to a solution of a dicarboxylic acid compound under ice-cooling, and then the temperature is returned to room temperature to carry out a polymerization reaction.
  • imidization of the resin proceeds in the reaction system, and a polyimide precursor having a high imidization rate (total content of cyclic imide structure and cyclic isoimide structure in the resin) is produced.
  • the amount of the polymerizable group, the polarity converting group, etc. introduced into the amic acid portion of the polyimide precursor by the ester bond is reduced, and the exposure lattice is increased in the photosensitive film made of the curable resin composition containing the polymerizable group and the polarity converting group. It will drop.
  • the progress of imidization can be suppressed by performing the polymerization step at a temperature of 10 ° C. or lower. Therefore, it is presumed that the imidization rate in the polymer is lowered and the exposure latitude in the case of a photosensitive film is improved.
  • the polyimide precursor obtained by the production method of the present invention has a low imidization rate, which improves the transparency of the polymer and improves the transparency of the exposure light of the photosensitive film, so that the resolution is also improved. Will be done.
  • Patent Document 1 does not describe that the polymerization step is performed at a temperature of 10 ° C. or lower.
  • each step included in the method for producing a polyimide precursor of the present invention will be described.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention comprises a polymerization step of reacting a dicarboxylic acid compound with a diamine compound to obtain a reaction solution containing an amide compound at a temperature of 10 ° C. or lower, and the obtained polyimide precursor is polymerized. It has a sex group or a polarity conversion group.
  • a radically polymerizable group is preferable because it is a group capable of undergoing a cross-linking reaction by the action of heat, radicals and the like.
  • Specific examples of the polymerizable group include a group having an ethylenically unsaturated bond, an alkoxymethyl group, a hydroxymethyl group, an acyloxymethyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, a benzoxazolyl group, a blocked isocyanate group, a methylol group and an amino. The group is mentioned.
  • a group having an ethylenically unsaturated bond is preferable.
  • Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, a (meth) cryloyl group and the like, and a (meth) cryloyl group is preferable.
  • Examples of the polarity converting group include acid-degradable groups.
  • the acid-degradable group is not particularly limited as long as it decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxy group or a carboxy group, but is not particularly limited, but is an acetal group, a ketal group, a silyl group, or a silyl ether group.
  • a tertiary alkyl ester group or the like is preferable, and an acetal group is more preferable from the viewpoint of exposure sensitivity.
  • the acid-degradable group examples include tert-butoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, ethoxyethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, trimethylsilyl group and tert-butoxycarbonylmethyl.
  • examples include a group, a trimethylsilyl ether group and the like. From the viewpoint of exposure sensitivity, an ethoxyethyl group or a tetrahydrofuranyl group is preferable.
  • the temperature in the polymerization step is 10 ° C. or lower, preferably 5 ° C. or lower, and more preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit of the temperature is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 ° C. or higher.
  • at least a part of the polymerization step may be carried out within the above temperature range, but it is preferable that 50% or more of the time in the polymerization step is carried out within the above temperature range, and 80% or more is carried out within the above temperature range. It is preferably carried out within the above temperature range, and more preferably 90% or more is carried out within the above temperature range.
  • the upper limit of the above ratio is not particularly limited and may be 100%.
  • the reaction time in the above polymerization step is not particularly limited, and the type of the dicarboxylic acid compound or the diamine compound, the presence or absence of the halogenating agent described later, the type and amount of the basic condensing agent described later, the molecular weight of the resin, and the reaction solution. It may be appropriately set in consideration of the concentration of the raw material, the stirring efficiency, the amount of water contained in the reaction system, etc., but for example, 0.5 to 24 hours is preferable, 0.5 to 18 hours is more preferable, and 1 to 12 hours are more preferable. Time is even more preferred.
  • the dicarboxylic acid compound in the polymerization step may be used alone or in combination of two or more.
  • a dicarboxylic acid compound derived from a tetracarboxylic acid dianhydride is preferable, and a dicarboxylic acid compound derived from a tetracarboxylic acid dianhydride represented by the following formula (O) is more preferable.
  • the diester of the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the following formula (O) is more preferable.
  • R 115 represents a tetravalent organic group.
  • tetravalent organic group in R 115 a tetravalent organic group containing an aromatic ring is preferable, and a group represented by the following formula (5) or formula (6) is more preferable.
  • * independently represents a binding site with another structure.
  • R 112 is a single bond or divalent linking group, which may be replaced with a single bond or a fluorine atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, —O—, It is preferably a group selected from -CO-, -S-, -SO 2- , and -NHCO-, and a combination thereof, and is a single bond, which may be substituted with a fluorine atom and has 1 to 1 carbon atoms.
  • it is a group selected from 3 alkylene groups, -O-, -CO-, -S- and -SO 2- , and -CH 2- , -C (CF 3 ) 2- , -C ( CH 3 ) It is more preferably a divalent group selected from the group consisting of 2-, -O-, -CO-, -S- and -SO 2- .
  • tetracarboxylic acid dianhydride examples include pyromellitic acid dianhydride (PMDA), 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-.
  • PMDA pyromellitic acid dianhydride
  • 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride 3,3', 4,4'-.
  • tetracarboxylic dianhydrides (DAA-1) to (DAA-5) described in paragraph 0038 of International Publication No. 2017/038598 are also mentioned as preferable examples.
  • dicarboxylic acid compound derived from the tetracarboxylic dianhydride a compound represented by the following formula (O-1) is preferable.
  • R 115 represents a tetravalent organic group
  • a 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or -NH-
  • R 113 and R 114 independently represent monovalent. Represents an organic group of.
  • a 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or —NH—, and are preferably oxygen atoms.
  • R 115 has the same meaning as R 115 in the formula (O), and the preferred embodiment is also the same.
  • R 113 or R 114 is preferably a group represented by the following formula (III).
  • R200 represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a methylol group, and a hydrogen atom or a methyl group is preferable.
  • * represents a binding site with another structure.
  • R 201 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, -CH 2 CH (OH) CH 2- , a cycloalkylene group or a polyalkyleneoxy group.
  • R 201 examples include alkylene groups such as ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group and dodecamethylene group, 1,2-butanjiyl group, 1, 3-Butanjiyl group, -CH 2 CH (OH) CH 2- , polyalkyleneoxy group, alkylene group such as ethylene group, propylene group, -CH 2 CH (OH) CH 2- , cyclohexyl group, polyalkylene An oxy group is more preferable, and an alkylene group such as an ethylene group and a propylene group, or a polyalkylene oxy group is further preferable.
  • alkylene groups such as ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group and dodecamethylene group, 1,2-butanjiyl group, 1, 3-Butanjiyl group,
  • the polyalkyleneoxy group refers to a group to which two or more alkyleneoxy groups are directly bonded.
  • the alkylene group in the plurality of alkyleneoxy groups contained in the polyalkyleneoxy group may be the same or different.
  • the sequence of the alkyleneoxy groups in the polyalkyleneoxy group may be a random sequence or a sequence having a block. It may be an array having a pattern such as alternating.
  • the carbon number of the alkylene group (including the carbon number of the substituent when the alkylene group has a substituent) is preferably 2 or more, more preferably 2 to 10, and 2 to 6.
  • the alkylene group may have a substituent.
  • Preferred substituents include alkyl groups, aryl groups, halogen atoms and the like.
  • the number of alkyleneoxy groups contained in the polyalkyleneoxy group is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10, and even more preferably 2 to 6.
  • the polyalkyleneoxy group from the viewpoint of solvent solubility and solvent resistance, a polyethyleneoxy group, a polypropyleneoxy group, a polytrimethylethyleneoxy group, a polytetramethyleneoxy group, or a plurality of ethyleneoxy groups and a plurality of propylenes.
  • a group bonded to an oxy group is preferable, a polyethyleneoxy group or a polypropyleneoxy group is more preferable, and a polyethyleneoxy group is further preferable.
  • the ethyleneoxy groups and the propyleneoxy groups may be randomly arranged or may be arranged by forming a block. , Alternate or the like may be arranged in a pattern. The preferred embodiment of the number of repetitions of the ethyleneoxy group and the like in these groups is as described above.
  • the polyimide precursor forms a salt with a tertiary amine compound having an ethylenically unsaturated bond.
  • a tertiary amine compound having such an ethylenically unsaturated bond include N, N-dimethylaminopropyl methacrylate.
  • R 113 and R 114 may be a polar conversion group such as an acid-degradable group.
  • the acid-degradable group is not particularly limited as long as it decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxy group or a carboxy group, but is not particularly limited, but is an acetal group, a ketal group, a silyl group, or a silyl ether group.
  • a tertiary alkyl ester group or the like is preferable, and an acetal group or a ketal group is more preferable from the viewpoint of exposure sensitivity.
  • the acid-degradable group examples include tert-butoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, ethoxyethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, trimethylsilyl group and tert-butoxycarbonylmethyl.
  • examples include a group, a trimethylsilyl ether group and the like. From the viewpoint of exposure sensitivity, an ethoxyethyl group or a tetrahydrofuranyl group is preferable.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention may include a dicarboxylic acid compound synthesis step of synthesizing a dicarboxylic acid compound derived from a tetracarboxylic acid dianhydride prior to the polymerization step.
  • the dicarboxylic acid compound obtained in the dicarboxylic acid compound synthesis step can be used as the dicarboxylic acid compound in the above polymerization step.
  • the dicarboxylic acid compound synthesis step is preferably, for example, a step of reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a compound having at least one of a hydroxy group and an amino group, and the tetracarboxylic acid dianhydride and the hydroxy group are preferable. It is more preferable that the step is to react with a compound having.
  • a compound having at least one of the hydroxy group and the amino group for example, a compound capable of obtaining the structures of R 113 and R 114 in the formula (O-1) may be appropriately selected.
  • a compound having a hydroxy group can be used to synthesize a compound in which A 1 or A 2 in the formula (O-1) is an oxygen atom, and a compound having an amino group can be used to synthesize a compound of the formula (O-).
  • a compound in which A 1 or A 2 in 1) is -NH- can be synthesized.
  • R 200 and R 201 are synonymous with R 200 and R 201 in the formula (III), respectively, and the preferred embodiments are also the same.
  • reaction conditions, reaction method, etc. in the above dicarboxylic acid synthesis step a known esterification reaction or a known reaction condition, reaction method in an amidation reaction may be referred to.
  • the diamine compound in the polymerization step may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the diamine compound include linear or branched aliphatic, cyclic aliphatic or aromatic diamines.
  • the diamine compound is not particularly limited, but a compound represented by the following formula (Da-1) is preferable.
  • R 111 represents a divalent organic group.
  • the divalent organic group include a linear or branched aliphatic group, a cyclic aliphatic group and a group containing an aromatic group, and a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms and a carbon number of carbon atoms are exemplified.
  • a cyclic aliphatic group having 3 to 20, an aromatic group having 3 to 20 carbon atoms, or a group consisting of a combination thereof is preferable, and a group containing an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is more preferable.
  • the hydrocarbon group in the chain may be substituted with a group containing a heteroatom, and in the cyclic aliphatic group and the aromatic group, the hydrocarbon group of the ring member is a heteroatom. It may be substituted with a group containing.
  • Preferred embodiments of the present invention exemplify the groups represented by -Ar- and -Ar-L-Ar-, and particularly preferably the groups represented by -Ar-L-Ar-.
  • Ar is an aromatic group independently
  • L is a single bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, -O-, -CO-,. -S-, -SO 2- or -NHCO-, or a group consisting of a combination of two or more of the above.
  • a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms a cyclic aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 3 to 20 carbon atoms, or a group consisting of a combination thereof.
  • the diamine containing the above is preferable, and the diamine containing an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is more preferable.
  • the hydrocarbon group in the chain may be substituted with a group containing a heteroatom, and in the cyclic aliphatic group and the aromatic group, the hydrocarbon group of the ring member is a heteroatom. It may be substituted with a containing group.
  • groups containing aromatic groups include: Specifically, a linear or branched aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclic aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 3 to 20 carbon atoms, or a group consisting of a combination thereof.
  • the diamine containing the above is preferable, and the diamine containing an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is more preferable.
  • the hydrocarbon group in the chain may be substituted with a group containing a heteroatom, and in the cyclic aliphatic group and the aromatic group, the hydrocarbon group of the ring member is a heteroatom. It may be substituted with a containing group.
  • groups containing aromatic groups include:
  • * represents a binding site with another structure.
  • diamine examples include 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane and 1,6-diaminohexane; 1,2- or 1 , 3-Diaminocyclopentane, 1,2-, 1,3- or 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-, 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, bis- (4-) Aminocyclohexyl) methane, bis- (3-aminocyclohexyl) methane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethane and isophoronediamine; m- or p-phenylenediamine, diaminotoluene, 4,4'- Or 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl;
  • diamines (DA-1) to (DA-18) described in paragraphs 0030 to 0031 of International Publication No. 2017/038598 are also preferable.
  • a diamine having two or more alkylene glycol units in the main chain described in paragraphs 0032 to 0034 of International Publication No. 2017/038598 is also preferably used.
  • R 111 is preferably represented by ⁇ Ar—L—Ar— from the viewpoint of the flexibility of the obtained organic film.
  • Ar is an aromatic group independently
  • L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, —O—, —CO—, —S—. , -SO 2- or -NHCO-, or a group consisting of a combination of two or more of the above.
  • Ar is preferably a phenylene group
  • L is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, —O—, —CO—, —S— or —SO2- . ..
  • the aliphatic hydrocarbon group here is preferably an alkylene group.
  • R 111 is preferably a divalent organic group represented by the following formula (51) or formula (61) from the viewpoint of i-ray transmittance.
  • a divalent organic group represented by the formula (61) is more preferable.
  • Equation (51) In formula (51), R 50 to R 57 are independently hydrogen atoms, fluorine atoms or monovalent organic groups, and at least one of R 50 to R 57 is a fluorine atom, a methyl group or trifluoro. It is a methyl group, and each of * independently represents a bonding site with a nitrogen atom in the formula (Da-1).
  • the monovalent organic group of R 50 to R 57 includes an unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms) and 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms). Examples thereof include an alkyl fluoride group.
  • R 58 and R 59 are independently fluorine atoms, methyl groups, or trifluoromethyl groups, and * is independently bonded to the nitrogen atom in formula (Da-1). Represents a part.
  • Examples of the diamine giving the structure of the formula (51) or (61) include 2,2'-dimethylbenzidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, and 2,2'-bis. (Fluoro) -4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a halogenating agent in the polymerization step, in order to promote amidation, a halogenating agent may be used to halogenate the carboxy group in the dicarboxylic acid compound.
  • the halogenating agent is not particularly limited, and compounds known in the amidation reaction can be used, and examples thereof include thionyl chloride and phosphoryl chloride.
  • Basic condensing agent In order to promote amidation in the polymerization step, it is preferable to carry out the polymerization step in the presence of a basic condensing agent.
  • a basic condensing agent When a basic condensing agent is used, the imidization rate of the above-mentioned polyimide precursor tends to increase during or after the synthesis due to the action of the base, so that the effect of the present invention can be further easily obtained.
  • the basic condensing agent is not particularly limited, and a known basic condensing agent can be used in the amidation reaction, and examples thereof include the following compounds.
  • the carbodiimide compound is preferable as the basic condensing agent, and N, N'-diisopropylcarbodiimide, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide, or 1- [3- (Dimethylamino) propyl] -3-ethylcarbodiimide methiozide is more preferred, and N, N'-dicyclohexylcarbodiimide is even more preferred.
  • the amount of the basic condensing agent is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 4.0 mol, preferably 0.2 to 3.0 mol, based on 1.0 mol of the dicarboxylic acid compound. Is more preferable.
  • the reaction step is carried out in the presence of an organic solvent.
  • the organic solvent can be appropriately determined depending on the raw material, and examples thereof include pyridine, ⁇ -butyrolactone, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone. These may be used alone or in combination.
  • the dicarboxylic acid compound is dissolved in the organic solvent.
  • a reaction temperature of 10 ° C. or lower preferably 5 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower, and preferably ⁇ 20 ° C. or higher
  • the dicarboxylic acid compound is dissolved in the organic solvent.
  • it can be carried out by adding a solution in which the diamine compound is dissolved in the organic solvent.
  • the method of addition is not particularly limited, but a method such as dropping the organic solvent solution of the diamine compound on the organic solvent solution of the dicarboxylic acid compound over 10 to 300 minutes is used.
  • the above-mentioned solution in which the above-mentioned basic condensing agent is dissolved in the above-mentioned organic solvent is used before adding the solution in which the above-mentioned diamine compound is dissolved in the above-mentioned organic solvent.
  • It can be carried out by a method of adding a dicarboxylic acid compound to a solution dissolved in the above organic solvent.
  • the method of addition is not particularly limited, but a method such as dropping the organic solvent solution of the diamine compound on the organic solvent solution of the dicarboxylic acid compound over 10 to 300 minutes is used.
  • the temperature at which the basic condensing agent is added is not particularly limited, but is preferably 10 ° C. or lower, preferably 5 ° C. or lower, and more preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit of the temperature is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 ° C. or higher.
  • the solution obtained by dissolving the diamine compound in the organic solvent is added to the solution containing the dicarboxylic acid compound, the basic condensing agent, and the organic solvent.
  • reaction temperature is preferably 10 ° C. or lower, more preferably 5 ° C. or lower, and even more preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 ° C. or higher.
  • the reaction time is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 to 24 hours.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention preferably includes a quenching step of adding water or alcohol to the reaction solution obtained by the above polymerization step. Further, the quenching step is preferably a step of adding water or alcohol to the reaction solution at a temperature of 10 ° C. or lower after the polymerization step. In the present invention, the reaction solution to which water or alcohol is added after the quenching step is also referred to as a "reaction mixture".
  • the temperature of the quenching step is not particularly limited, but is preferably 10 ° C. or lower, preferably 5 ° C. or lower, and more preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit of the temperature is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 ° C. or higher. Further, it is sufficient that at least a part of the quenching step is performed within the above temperature range, but it is preferable that the temperature at the start of the quenching step is within the above range. It is considered that the imidization rate in the polyimide precursor is lowered when the temperature at the start of the quenching step is within the above range.
  • water or alcohol is added to the reaction solution, but it is more preferable that alcohol is added.
  • the alcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol and the like, and ethanol is preferable.
  • the amount of water or alcohol added can be, for example, 0.01 to 1.00 g with respect to 1 g of the resin in the reaction solution, and is preferably 0.05 to 0.50 g.
  • the quenching step is performed, for example, by adding water or alcohol to the reaction solution.
  • the temperature at the time of the addition is preferably 10 ° C. or lower, preferably 5 ° C. or lower, and more preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit of the temperature is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 ° C. or higher.
  • reaction temperature is preferably 30 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or lower, further preferably 10 ° C. or lower, further preferably 5 ° C. or lower, and particularly preferably 0 ° C. or lower.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 ° C. or higher.
  • the reaction time is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 to 24 hours.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention may include a filtration step of removing precipitates precipitated in the reaction solution by filtration after the quenching step.
  • the filtration method is not particularly limited, and a known method may be used.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention preferably further includes a reprecipitation step.
  • the reprecipitation step is to precipitate the obtained amide compound (polyimide precursor) in the above reaction solution containing the polyimide precursor obtained by the polymerization step (in the case of including the quench step, the reaction solution after the quench step). It is a process to acquire. This makes it possible to obtain a highly pure polyimide precursor by removing at least a part of impurities contained in the reaction solution. Examples of the method for obtaining the precipitated polyimide precursor include filtration and the like, and known means can be used without particular limitation.
  • the temperature in the reprecipitation step is not particularly limited, and can be performed at a temperature of, for example, 0 ° C to 40 ° C.
  • the reprecipitation step is preferably a step of adding the above reaction solution (in the case of including the quench step, the reaction solution after the quench step) to the poor solvent of the obtained polyimide precursor, and the above reaction solution is preferably water or alcohol. It is more preferable that it is a step of adding to.
  • the poor solvent means a solvent having a low solubility of the polyimide precursor, and a solvent having a solubility of the polyimide precursor of 10 g / L or less is preferable.
  • the amount of the poor solvent, water or alcohol to be added is not particularly limited and may be any amount as long as the polyimide precursor precipitates, but is preferably 50 to 4,000% by mass with respect to the total mass of the reaction solution. , 100 to 2,000% by mass, more preferably.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention preferably further includes a reprecipitation step after the quenching step.
  • the reprecipitation step may be performed after storing the reaction solution after the quenching step for a certain period of time, or the reprecipitation step may be performed immediately after the completion of the quenching step. .. Further, when the above-mentioned filtration step is performed, it is preferable that the filtration step is performed between the quenching step and the reprecipitation step.
  • the first preferred embodiment of the method for producing a polyimide precursor of the present invention is an embodiment in which the above-mentioned filtration step is performed immediately after the quench step, and the reprecipitation step is performed immediately after the filtration step.
  • a second preferred embodiment of the method for producing a polyimide precursor of the present invention is an embodiment in which the above-mentioned filtration step is performed after storing the reaction solution after the quenching step, and the reprecipitation step is performed immediately after the filtration step.
  • the storage conditions of the reaction solution after the quenching step are not particularly limited, but for example, storage at 40 ° C. or lower is preferable, storage at 30 ° C. or lower is more preferable, storage at 20 ° C. or lower is more preferable, and storage at 10 ° C. or lower is more preferable. Storage at 5 ° C or lower is particularly preferable.
  • the lower limit of the storage temperature is not particularly limited, but may be, for example, ⁇ 20 ° C. or higher.
  • the storage period is not particularly limited, but may be 0.5 hours to 1 month or the like. Further, the above storage is preferably performed under closed conditions and light-shielding conditions.
  • a third preferred embodiment of the method for producing a polyimide precursor of the present invention is an embodiment in which the reaction solution after the quenching step is subjected to the above-mentioned filtration step, the filtrate after the filtration step is stored, and then the reprecipitation step is carried out.
  • the storage conditions for the filtrate include the same conditions as the storage conditions for the reaction solution after the quenching step described in the second preferred embodiment described above.
  • the filtrate is stored at a low temperature such as less than 10 ° C, it is preferable to heat the filtrate to 10 ° C or higher and then perform the reprecipitation step.
  • the reaction liquid immediately after the quenching step may be subjected to the filtration step, or the reaction liquid after the quenching step may be stored and then the filtration step may be carried out.
  • the storage conditions include the same conditions as the storage conditions after the quenching step described in the second preferred embodiment described above.
  • a reprecipitation step is further included after the quenching step, and the reaction solution is stored at 10 ° C. or lower after the quenching step until the start of the reprecipitation step. Aspects are mentioned.
  • the storage temperature may be 10 ° C or lower, preferably 5 ° C or lower.
  • the storage period is not particularly limited, but may be 0.5 hours to 1 month or the like.
  • a reprecipitation step is further included after the quenching step, and the reaction solution after the quenching step is stored at 10 ° C. or lower, and then the reaction solution is stored at 10 ° C. or lower.
  • the temperature is raised to ° C. or higher and the reprecipitation step is started within 5 hours after the temperature of the reaction solution reaches 10 ° C. or higher.
  • the filtration step is included in the above embodiment, it is preferable that the filtration step is performed immediately after the quenching step and the filtrate is stored as a reaction solution.
  • the storage temperature may be 10 ° C or lower, preferably 5 ° C or lower.
  • the storage period is not particularly limited, but may be 0.5 hours to 1 month or the like.
  • the start time of the reprecipitation step may be within 5 hours after the temperature reaches 10 ° C. or higher, preferably within 3 hours, more preferably within 2 hours.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention may further include a re-dissolution step of dissolving the polyimide precursor obtained by the reprecipitation step in a solvent to make a solution.
  • the solvent include the organic solvents described in the above-mentioned polymerization step.
  • an embodiment in which the reprecipitation step and the redissolution step are repeated a plurality of times is also one of the preferred embodiments of the present invention.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention preferably includes an acidic compound addition step of adding an acidic compound to a reaction solution containing the amide compound after the polymerization step.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention includes an acidic compound addition step after the reprecipitation step.
  • the acidic compound in the acid compound addition step include paratoluene sulfonic acid, benzene sulfonic acid, methane sulfonic acid, 10-campa-sulfonic acid, and hydrates thereof.
  • the amount of the acidic compound to be added is preferably 0.05 to 0.5 mol%, more preferably 0.10 to 0.30 mol%, based on the molar amount of the amide compound.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention preferably further includes a purification step of purifying the reaction solution containing the amide compound after the polymerization step.
  • a purification step By the purification step, the residue of the above-mentioned halogenating agent, basic condensing agent or the like or a derivative thereof, and when the method for producing the polyimide precursor includes an acid compound addition step, the residue of the acidic compound and the like can be removed. ..
  • the purification method is not particularly limited, and a known method can be used. Examples thereof include a method of contacting an ion exchange resin with a solution containing a polyimide precursor.
  • the method for producing a polyimide precursor of the present invention further includes a drying step of drying the amide compound.
  • the drying step is preferably, for example, a step of obtaining the amide compound precipitated in the above-mentioned reprecipitation step by filtration or the like and drying the obtained product.
  • the drying method is not particularly limited, and a known method may be used. For example, drying with a known vacuum dryer can be mentioned.
  • the drying conditions are not particularly limited, and examples thereof include conditions such as drying at 20 ° C. to 60 ° C. under reduced pressure.
  • the polyimide precursor obtained by the method for producing a polyimide precursor of the present invention is preferably a polyimide precursor containing a repeating unit represented by the following formula (2).
  • a 1 and A 2 independently represent an oxygen atom or NH
  • R 111 represents a divalent organic group
  • R 115 represents a tetravalent organic group
  • R 113 represents a tetravalent organic group
  • R 114 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • R 115 in the formula (2) has the same meaning as R 115 in the above formula (O), and the preferred embodiment is also the same.
  • a 1 , A 2 , R 113 and R 114 in the formula (2) are synonymous with A 1 , A 2 , R 113 and R 114 in the above formula (O-1), and the preferred embodiments are also the same.
  • R 111 in the formula (2) has the same meaning as R 111 in the above formula (Da-1), and the preferred embodiment is also the same.
  • Total content of cyclic imide structure and cyclic isoimide structure The total content of the cyclic imide structure and the cyclic isoimide structure in the polyimide precursor is preferably 0 to 0.30 mmol / g.
  • the polyimide precursor has at least one of a cyclic imide structure and a cyclic isoimide structure, at least one of the cyclic imide structure and the cyclic isoimide structure may be contained in the side chain, but it is preferable to have at least one in the main chain.
  • the main chain of a resin is the relatively longest molecular chain in a molecule.
  • the lower limit of the total content is preferably 0.01 mmol / g or more, and more preferably 0.03 mmol / g or more.
  • the upper limit of the total content is preferably 0.30 mmol / g or less, and more preferably 0.25 mmol / g or less.
  • the total content is calculated, for example, by the method described in the examples.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polyimide precursor is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 50,000, and even more preferably 15,000 to 40,000.
  • the number average molecular weight (Mn) is preferably 2,000 to 40,000, more preferably 3,000 to 30,000, and even more preferably 4,000 to 20,000.
  • the degree of dispersion of the molecular weight of the polyimide precursor is preferably 1.5 or more, more preferably 1.8 or more, and further preferably 2.0 or more.
  • the upper limit of the dispersity of the molecular weight of the polyimide precursor is not particularly determined, but for example, it is preferably 7.0 or less, more preferably 6.5 or less, still more preferably 6.0 or less.
  • the degree of molecular weight dispersion is a value calculated by weight average molecular weight / number average molecular weight.
  • the weight average molecular weight, number average molecular weight, and dispersity of at least one type of polyimide precursor are preferably in the above range. Further, it is also preferable that the weight average molecular weight, the number average molecular weight, and the degree of dispersion calculated by using the plurality of types of polyimide precursors as one resin are within the above ranges.
  • the method for producing a curable resin composition of the present invention preferably includes a step of mixing the polyimide precursor obtained by the method for producing a polyimide precursor of the present invention with other components.
  • the mixing method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.
  • at least one compound selected from the group consisting of an organometallic complex having a radical polymerization initiation ability described later and a photosensitive agent is further added in the above mixing step. It is preferable to mix.
  • other components may be further mixed in the above mixing step.
  • the content of the polyimide precursor in the curable resin composition of the present invention is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass, based on the total solid content of the curable resin composition. It is more preferably mass% or more, and even more preferably 50% by mass or more.
  • the resin content in the composition of the present invention is preferably 99.5% by mass or less, more preferably 99% by mass or less, and 98% by mass or less, based on the total solid content of the composition. It is more preferably 97% by mass or less, and even more preferably 95% by mass or less.
  • the curable resin composition of the present invention may contain only one kind of polyimide precursor, or may contain two or more kinds of polyimide precursors. When two or more kinds are contained, it is preferable that the total amount is within the above range.
  • the method for producing the curable resin composition includes a step of performing filtration using a filter.
  • the filter hole diameter is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less, still more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the filter material is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon.
  • the filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent.
  • a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel for use. When using a plurality of types of filters, filters having different pore diameters or materials may be used in combination. In addition, various materials may be filtered a plurality of times.
  • circulation filtration When filtering multiple times, circulation filtration may be used. Moreover, you may pressurize and perform filtration. When pressurizing and filtering, the pressurizing pressure is preferably 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.
  • impurities may be removed using an adsorbent. Filter filtration and impurity removal treatment using an adsorbent may be combined.
  • adsorbent a known adsorbent can be used. Examples thereof include inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon.
  • the curable resin composition of the present invention is preferably used for forming a photosensitive film to be exposed and developed, and is used for forming a film to be subjected to exposure and development using a developing solution containing an organic solvent. Is preferable. Further, the curable resin composition of the present invention is preferably used for forming a photosensitive film to be subjected to negative type development.
  • negative-type development refers to development in which a non-exposed portion is removed by development in exposure and development
  • positive-type development refers to development in which an exposed portion is removed by development.
  • the exposure method, the developer, and the developing method include, for example, the exposure method described in the exposure step in the description of the method for producing a cured product described later, the developer and the developing method described in the developing step. Is used.
  • the organometallic complex, the photosensitizer, and other components contained in the curable resin composition obtained by the method for producing the curable resin composition of the present invention will be described as the components contained in the curable resin composition. ..
  • a curable resin composition can be obtained by mixing these components as necessary.
  • the curable resin composition preferably contains an organometallic complex.
  • the organic metal complex may be an organic complex compound containing a metal atom, but is preferably a complex compound containing a metal atom and an organic group, and is a compound in which an organic group is coordinated with respect to the metal atom. It is more preferably a metallocene compound, and even more preferably a metallocene compound.
  • the metallocene compound refers to an organic metal complex having two cyclopentadienyl anion derivatives which may have a substituent as ⁇ 5-ligands.
  • the organic group is not particularly limited, but a hydrocarbon group or a group composed of a combination of a hydrocarbon group and a heteroatom is preferable.
  • the hetero atom an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom are preferable.
  • at least one of the organic groups is preferably a cyclic group, and at least two are more preferably cyclic groups.
  • the cyclic group is preferably selected from a 5-membered cyclic group and a 6-membered cyclic group, and more preferably a 5-membered cyclic group.
  • the cyclic group may be a hydrocarbon ring or a heterocycle, but a hydrocarbon ring is preferable.
  • the organometallic complex used in the present invention preferably contains 2 to 4 cyclic groups in one molecule.
  • the metal contained in the organic metal complex is not particularly limited, but is preferably a metal corresponding to a Group 4 element, and is at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium. More preferably, it is more preferably at least one metal selected from the group consisting of titanium and zirconium, and particularly preferably titanium.
  • the organometallic complex may contain two or more metal atoms or may contain only one metal atom, but preferably contains only one metal atom. When the organometallic complex contains two or more metal atoms, it may contain only one kind of metal atom or may contain two or more kinds of metal atoms.
  • the organic metal complex is preferably a ferrocene compound, a titanosen compound, a zirconocene compound or a hafunosen compound, more preferably a titanosen compound, a zirconosen compound or a hafunosen compound, and further preferably a titanosen compound or a zirconosen compound.
  • Titanosen compounds are particularly preferred.
  • an embodiment in which the organometallic complex has an ability to initiate photoradical polymerization is also one of the preferred embodiments of the present invention.
  • having the ability to initiate photoradical polymerization means that free radicals capable of initiating radical polymerization can be generated by irradiation with light. For example, when a composition containing a radical cross-linking agent and an organic metal complex is irradiated with light in a wavelength range in which the organic metal complex absorbs light and the radical cross-linking agent does not absorb light, radicals are generated. By confirming the presence or absence of the disappearance of the cross-linking agent, the presence or absence of the photoradical polymerization initiation ability can be confirmed.
  • the organometallic complex has a photoradical polymerization initiating ability
  • the organometallic complex is preferably a metallocene compound, more preferably a titanosen compound, a zirconocene compound or a hafnosen compound, and more preferably a titanosen compound or a zirconocene compound. Is more preferable, and a titanosen compound is particularly preferable.
  • the organic metal complex is selected from the group consisting of a titanosen compound, a tetraalkoxytitanium compound, a titanium acylate compound, a titanium chelate compound, a zirconocene compound and a hafnosen compound. It is preferably a compound of a species, more preferably at least one compound selected from the group consisting of a titanosen compound, a zirconocene compound and a hafnosen compound, and more preferably at least one selected from the group consisting of a titanosen compound and a zirconosen compound. It is more preferably a species compound, and particularly preferably a titanosen compound.
  • the molecular weight of the organometallic complex is preferably 50 to 2,000, more preferably 100 to 1,000.
  • a compound represented by the following formula (P) is preferably mentioned.
  • M is a metal atom and R is an independent substituent. It is preferable that the R is independently selected from an aromatic group, an alkyl group, a halogen atom and an alkylsulfonyloxy group.
  • an iron atom, a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom is preferable, a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom is more preferable, a titanium atom or a zirconium atom is further preferable, and titanium. Atoms are particularly preferred.
  • the aromatic group in R in the formula (P) include an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group, a 1-naphthyl group, or an aromatic group. , 2-naphthyl group and the like.
  • an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an octyl group and an isopropyl group.
  • T-butyl group isopentyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, cyclopentyl group and the like.
  • the halogen atom in R include F, Cl, Br, and I.
  • an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an octyl group, and the like.
  • examples thereof include an isopropyl group, a t-butyl group, an isopentyl group, a 2-ethylhexyl group, a 2-methylhexyl group, a cyclopentyl group and the like.
  • the above R may further have a substituent.
  • substituents are halogen atom (F, Cl, Br, I), hydroxy group, carboxy group, amino group, cyano group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxy.
  • substituents include a carbonyl group, an acyloxy group, a monoalkylamino group, a dialkylamino group, a monoarylamino group and a diarylamino group.
  • organic metal complex examples are not particularly limited, but are tetraisopropoxytitanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, diisopropoxybis (ethylacetacetate) titanium, and diisopropoxybis (acetylacetate).
  • the content of the organometallic complex is preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the total solid content of the curable resin composition.
  • the lower limit is more preferably 1.0% by mass or more, further preferably 1.5% by mass or more, and particularly preferably 3.0% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 25% by mass or less.
  • the organometallic complex one kind or two or more kinds can be used. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention may contain the above-mentioned specific resin and another resin different from the specific resin (hereinafter, also simply referred to as “other resin”).
  • Other resins include phenolic resin, polyamide, epoxy resin, polysiloxane, resin containing siloxane structure, (meth) acrylic resin, (meth) acrylamide resin, urethane resin, butyral resin, styryl resin, polyether resin, polyester resin. And so on.
  • a (meth) acrylic resin a resin composition having excellent coatability can be obtained, and a pattern (cured product) having excellent solvent resistance can be obtained.
  • a high polymerizable base value having a weight average molecular weight of 20,000 or less for example, the molar amount of the polymerizable group contained in 1 g of the resin. (1 ⁇ 10 -3 mol / g or more)
  • a (meth) acrylic resin By adding a (meth) acrylic resin to the resin composition, the coatability of the resin composition, the solvent resistance of the pattern (cured product), etc. can be improved. can.
  • the content of the other resin is preferably 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, based on the total solid content of the resin composition. It is more preferably 1% by mass or more, further preferably 2% by mass or more, further preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. More preferred. Further, the content of other resins in the resin composition of the present invention is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and more preferably 70% by mass, based on the total solid content of the resin composition. It is more preferably 0% by mass or less, further preferably 60% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less.
  • the content of the other resin may be low.
  • the content of the other resin is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and 10% by mass or less, based on the total solid content of the resin composition. Is more preferable, 5% by mass or less is further preferable, and 1% by mass or less is even more preferable.
  • the lower limit of the content is not particularly limited, and may be 0% by mass or more.
  • the resin composition of the present invention may contain only one type of other resin, or may contain two or more types. When two or more kinds are contained, it is preferable that the total amount is within the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a solvent.
  • a solvent a known solvent can be arbitrarily used.
  • the solvent is preferably an organic solvent.
  • the organic solvent include compounds such as esters, ethers, ketones, cyclic hydrocarbons, sulfoxides, amides, ureas and alcohols.
  • esters include ethyl acetate, -n-butyl acetate, isobutyl acetate, hexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, and ⁇ -butyrolactone.
  • alkyl oxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, etc.) Ethyl ethoxyacetate, etc.)
  • alkyl oxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, etc.) Ethyl ethoxyacetate, etc.)
  • 3-alkyloxypropionate alkyl esters eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate, etc.
  • ethers include ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether.
  • ketones for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 3-methylcyclohexanone, levoglucosenone, dihydrolevoglucosenone and the like are preferable.
  • cyclic hydrocarbons for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and anisole, and cyclic terpenes such as limonene are preferable.
  • sulfoxides for example, dimethyl sulfoxide is preferable.
  • N, N, N', N'-tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like are preferable.
  • Alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol, tetraethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, Examples thereof include ethylene glycol monophenyl ether, methylphenyl carbinol, n-amyl alcohol, methyl amyl alcohol, and diacetone alcohol.
  • the solvent is preferably a mixture of two or more types from the viewpoint of improving the properties of the coated surface.
  • the solvent content is preferably such that the total solid content concentration of the resin composition of the present invention is 5 to 80% by mass, and is preferably 5 to 75% by mass. It is more preferably 10 to 70% by mass, and even more preferably 20 to 70% by mass.
  • the solvent content may be adjusted according to the desired thickness of the coating film and the coating method.
  • the resin composition of the present invention may contain only one type of solvent, or may contain two or more types of solvent. When two or more kinds of solvents are contained, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a polymerization initiator that can initiate polymerization by light and / or heat.
  • a photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator.
  • the photoradical polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected from known photoradical polymerization initiators.
  • a photoradical polymerization initiator having photosensitivity to light rays in the ultraviolet region to the visible region is preferable.
  • it may be an active agent that causes some action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical.
  • the photoradical polymerization initiator contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 L ⁇ mol -1 ⁇ cm -1 within a wavelength range of about 240 to 800 nm (preferably 330 to 500 nm). Is preferable.
  • the molar extinction coefficient of a compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L using an ethyl acetate solvent with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian).
  • a known compound can be arbitrarily used.
  • halogenated hydrocarbon derivatives for example, compounds having a triazine skeleton, compounds having an oxadiazole skeleton, compounds having a trihalomethyl group, etc.
  • acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime derivatives and the like.
  • paragraphs 0165 to 0182 of JP2016-027357 and paragraphs 0138 to 0151 of International Publication No. 2015/199219 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Further, paragraphs 0065 to 0111 of JP-A-2014-130173, compounds described in Japanese Patent No.
  • ketone compound for example, the compound described in paragraph 0087 of JP-A-2015-087611 is exemplified, and the content thereof is incorporated in the present specification.
  • Kayacure-DETX-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Nippon Kayaku Co., Ltd. is also preferably used.
  • a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acylphosphine compound can be preferably used as the photoradical polymerization initiator. More specifically, for example, the aminoacetophenone-based initiator described in JP-A No. 10-291969 and the acylphosphine oxide-based initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can be used, and the contents thereof are described in the present specification. Be incorporated.
  • Examples of the ⁇ -hydroxyketone initiator include Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 127 (all manufactured by IGM Resins BV), IRGACURE 184 (IRGACURE is a registered trademark), DAROCUR 1173, and DAROCUR 1173.
  • Omnirad 184 Omnirad 1173
  • Omnirad 2959 Omnirad 127
  • IRGACURE 184 IRGACURE is a registered trademark
  • DAROCUR 1173 DAROCUR 1173
  • DAROCUR 1173 DAROCUR 1173.
  • -2959, IRGACURE 127 (trade name: both manufactured by BASF) can be used.
  • Omnirad 907 As the ⁇ -aminoketone-based initiators, Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 369E, Omnirad 379EG (all manufactured by IGM Resins BV), IRGACURE 907, IRGACURE 369, and IRGACURE 369, all of which are IRGACURE 37. (Manufactured by the company) can be used.
  • the aminoacetophenone-based initiator the compound described in JP-A-2009-191179, in which the maximum absorption wavelength is matched with a wavelength light source such as 365 nm or 405 nm, can also be used, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • acylphosphine oxide-based initiator examples include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide.
  • Omnirad 819, Omnirad TPO (all manufactured by IGM Resins BV), IRGACURE-819 and IRGACURE-TPO (trade name: all manufactured by BASF) can be used.
  • metallocene compound examples include IRGACURE-784, IRGACURE-784EG (all manufactured by BASF), Keycure VIS 813 (manufactured by King Brother Chem), and the like.
  • the photoradical polymerization initiator is more preferably an oxime compound.
  • the oxime compound By using the oxime compound, it becomes possible to improve the exposure latitude more effectively.
  • the oxime compound is particularly preferable because it has a wide exposure latitude (exposure margin) and also acts as a photocuring accelerator.
  • oxime compound examples include the compound described in JP-A-2001-233842, the compound described in JP-A-2000-080068, the compound described in JP-A-2006-342166, and J. Am. C. S. The compound according to Perkin II (1979, pp. 1653-1660), J. Mol. C. S. The compound described in Perkin II (1979, pp. 156-162), the compound described in Journal of Photopolisr Science and Technology (1995, pp. 202-232), the compound described in JP-A-2000-066385, the compound described in JP-A-2000-066385. Compounds described in JP-A-2004-534797, compounds described in JP-A-2017-109766, compounds described in Japanese Patent No.
  • Preferred oxime compounds include, for example, compounds having the following structures, 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminovtan-2-one, 3-propionyloxyiminobutane-2-one, 2-acetoxy. Iminopentan-3-one, 2-acetoxyimimino-1-phenylpropane-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropane-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one , And 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like.
  • an oxime compound (oxime-based photoradical polymerization initiator) as the photoradical polymerization initiator.
  • IRGACURE OXE 01 IRGACURE OXE 02, IRGACURE OXE 03, IRGACURE OXE 04 (above, manufactured by BASF), ADEKA PTOMER N-1919 (manufactured by ADEKA Corporation, JP-A-2012-014052).
  • a radical polymerization initiator 2) is also preferably used.
  • TR-PBG-304, TR-PBG-305 manufactured by Changzhou Powerful Electronics New Materials Co., Ltd.
  • Adeka Arkuru's NCI-730, NCI-831 and Adeka Arkuru's NCI-930 are also used. be able to.
  • DFI-091 manufactured by Daito Chemix Co., Ltd.
  • SpeedCure PDO manufactured by SARTOMER ARCEMA
  • an oxime compound having the following structure can also be used.
  • an oxime compound having a fluorene ring can also be used.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorene ring include the compound described in JP-A-2014-137466 and the compound described in Japanese Patent No. 06636081, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of the carbazole ring is a naphthalene ring can also be used.
  • Specific examples of such oxime compounds include the compounds described in WO 2013/083505, the contents of which are incorporated herein.
  • an oxime compound having a fluorine atom It is also possible to use an oxime compound having a fluorine atom.
  • an oxime compound include the compounds described in JP-A-2010-262028, the compounds 24, 36-40 described in paragraph 0345 of JP-A-2014-500852, and JP-A-2013.
  • the compound (C-3) and the like described in paragraph 0101 of the publication No. 164471 are mentioned, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • an oxime compound having a nitro group can be used as the photopolymerization initiator.
  • the oxime compound having a nitro group is also preferably a dimer.
  • Specific examples of the oxime compound having a nitro group include the compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP2013-114249A and paragraphs 0008-0012 and 0070-0079 of JP-A-2014-137466. Examples of the compounds described in paragraphs 0007 to 0025 of Japanese Patent No. 4223071 are incorporated herein by reference. Further, examples of the oxime compound having a nitro group include ADEKA ARKULS NCI-831 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • an oxime compound having a benzofuran skeleton can also be used.
  • Specific examples include OE-01 to OE-75 described in International Publication No. 2015/036910.
  • an oxime compound in which a substituent having a hydroxy group is bonded to the carbazole skeleton can also be used.
  • Examples of such a photopolymerization initiator include the compounds described in International Publication No. 2019/088055, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • an oxime compound having an aromatic ring group Ar OX1 having an electron-attracting group introduced into the aromatic ring (hereinafter, also referred to as oxime compound OX) can also be used.
  • the electron-attracting group of the aromatic ring group Ar OX1 include an acyl group, a nitro group, a trifluoromethyl group, an alkylsulfinyl group, an arylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group and a cyano group.
  • the benzoyl group may have a substituent.
  • the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a heterocyclic oxy group, an alkenyl group, an alkylsulfanyl group and an arylsulfanyl group.
  • an acyl group or an amino group more preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic oxy group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group or an amino group, and more preferably an alkoxy group or an alkyl group. It is more preferably a sulfanyl group or an amino group.
  • the oxime compound OX is preferably at least one selected from the compound represented by the formula (OX1) and the compound represented by the formula (OX2), and more preferably the compound represented by the formula (OX2). preferable.
  • RX1 is an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a heterocyclic oxy group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an alkylsulfinyl group, an arylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group.
  • RX2 contains an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a heterocyclic oxy group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an alkylsulfinyl group, an arylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group and an aryl.
  • RX3 to RX14 independently represent a hydrogen atom or a substituent. However, at least one of RX10 to RX14 is an electron-withdrawing group.
  • RX12 is an electron-withdrawing group and RX10 , RX11 , RX13 and RX14 are hydrogen atoms.
  • oxime compound OX examples include the compounds described in paragraphs 0083 to 0105 of Japanese Patent No. 4600600, the contents of which are incorporated in the present specification.
  • the most preferable oxime compound includes an oxime compound having a specific substituent shown in JP-A-2007-269779 and an oxime compound having a thioaryl group shown in JP-A-2009-191061. Incorporated herein.
  • the photoradical polymerization initiator includes a trihalomethyltriazine compound, a benzyldimethylketal compound, an ⁇ -hydroxyketone compound, an ⁇ -aminoketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, a metallocene compound, an oxime compound, and a triaryl.
  • a trihalomethyltriazine compound Selected from the group consisting of imidazole dimer, onium salt compound, benzothiazole compound, benzophenone compound, acetophenone compound and its derivative, cyclopentadiene-benzene-iron complex and its salt, halomethyloxadiazole compound, 3-aryl substituted coumarin compound.
  • Compounds are preferred.
  • photoradical polymerization initiators are trihalomethyltriazine compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, onium salt compounds, benzophenone compounds and acetophenone compounds.
  • At least one compound selected from the group consisting of a trihalomethyltriazine compound, an ⁇ -aminoketone compound, a metallocene compound, an oxime compound, a triarylimidazole dimer, and a benzophenone compound is more preferable, and a metallocene compound or an oxime compound is further preferable. ..
  • the photoradical polymerization initiator is N, N'-tetraalkyl-4,4'-diaminobenzophenone, 2-benzyl such as benzophenone, N, N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler ketone).
  • -Aromatic ketones such as -2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanol-1, alkylanthraquinone, etc.
  • benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether
  • benzoin compounds such as benzoin and alkyl benzoin
  • benzyl derivatives such as benzyl dimethyl ketal.
  • a compound represented by the following formula (I) can also be used.
  • R I00 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms interrupted by one or more oxygen atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, and the like.
  • RI01 is a group represented by the formula (II). It is the same group as RI00 , and RI02 to RI04 are independently alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, or halogen atoms.
  • R I05 to R I07 are the same as R I 02 to R I 04 of the above formula (I).
  • the photoradical polymerization initiator the compounds described in paragraphs 0048 to 0055 of International Publication No. 2015/125469 can also be used, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • a bifunctional or trifunctional or higher functional photoradical polymerization initiator may be used as the photoradical polymerization initiator.
  • two or more radicals are generated from one molecule of the photoradical polymerization initiator, so that good sensitivity can be obtained.
  • the crystallinity is lowered, the solubility in a solvent or the like is improved, the precipitation is less likely to occur with time, and the stability of the resin composition with time can be improved. ..
  • bifunctional or trifunctional or higher functional photo-radical polymerization initiator are described in JP-A-2010-527339, JP-A-2011-524436, International Publication No. 2015/004565, and JP-A-2016-532675.
  • G) the oxime esters photoinitiator described in paragraph No. 0007 of Cmpd1-7 described in International Publication No. 2016/034943, JP-A-2017-523465, JP-A-2017-167399.
  • the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the resin composition of the present invention. It is more preferably 0.5 to 15% by mass, and even more preferably 1.0 to 10% by mass. Only one type of photopolymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more kinds of photopolymerization initiators are contained, the total amount is preferably in the above range. Since the photopolymerization initiator may also function as a thermal polymerization initiator, cross-linking with the photopolymerization initiator may be further promoted by heating an oven, a hot plate, or the like.
  • the resin composition may contain a sensitizer.
  • the sensitizer absorbs specific active radiation and becomes an electronically excited state.
  • the sensitizer in the electron-excited state comes into contact with the thermal radical polymerization initiator, the photoradical polymerization initiator, and the like, and acts such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur.
  • the thermal radical polymerization initiator and the photoradical polymerization initiator undergo a chemical change and decompose to generate a radical, an acid or a base.
  • Usable sensitizers include benzophenone, Michler's ketone, coumarin, pyrazole azo, anilino azo, triphenylmethane, anthracinone, anthracene, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazole triazole azo.
  • Pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, xanthene, phthalocyanine, penzopyran, indigo and the like can be used.
  • sensitizer examples include Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 2,5-bis (4'-diethylaminobenzal) cyclopentane, and 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal).
  • the content of the sensitizer is preferably 0.01 to 20% by mass, preferably 0.1 to 15% by mass, based on the total solid content of the resin composition. It is more preferably present, and even more preferably 0.5 to 10% by mass.
  • the sensitizer may be used alone or in combination of two or more.
  • the resin composition of the present invention may contain a chain transfer agent.
  • Chain transfer agents are defined, for example, in the Polymer Dictionary, Third Edition (edited by the Society of Polymer Science, 2005), pp. 683-684.
  • Examples of the chain transfer agent include RAFT (Reversible Addition Fragmentation chain Transfer), which is a group of compounds having -S-S-, -SO2 -S-, -NO-, SH, PH, SiH, and GeH in the molecule.
  • Dithiobenzoate having a thiocarbonylthio group, trithiocarbonate, dithiocarbamate, xantate compound and the like used for polymerization are used. They can donate hydrogen to low-activity radicals to generate radicals, or they can be oxidized and then deprotonated to generate radicals.
  • thiol compounds can be preferably used.
  • the content of the chain transfer agent is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the resin composition of the present invention. 1 to 10 parts by mass is more preferable, and 0.5 to 5 parts by mass is further preferable.
  • the chain transfer agent may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of chain transfer agents, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a photoacid generator.
  • the photoacid generator represents a compound that generates at least one of Bronsted acid and Lewis acid by irradiation with light of 200 nm to 900 nm.
  • the irradiated light is preferably light having a wavelength of 300 nm to 450 nm, and more preferably light having a wavelength of 330 nm to 420 nm.
  • the photoacid generator is a photoacid generator capable of generating an acid by being exposed to light when used alone or in combination with a sensitizer.
  • generated acids include hydrogen halide, carboxylic acid, sulfonic acid, sulfinic acid, thiosulfinic acid, phosphoric acid, phosphoric acid monoester, phosphoric acid diester, boron derivative, phosphorus derivative, antimony derivative, halogen peroxide, etc. Sulfonamide and the like are preferably mentioned.
  • Examples of the photoacid generator used in the resin composition of the present invention include quinone diazide compounds, oxime sulfonate compounds, organic halogenated compounds, organic borate compounds, disulfone compounds, onium salt compounds and the like.
  • Organic halogen compounds, oxime sulfonate compounds, and onium salt compounds are preferable from the viewpoint of sensitivity and storage stability, and oxime esters are preferable from the viewpoint of mechanical properties of the film to be formed.
  • the quinone diazide compound a monovalent or polyvalent hydroxy compound in which a quinone diazide sulfonic acid is ester-bonded, a monovalent or polyvalent amino compound in which a quinone diazide sulfonic acid is conjugated with a sulfonamide bond, and a polyhydroxypolyamino compound in which a quinone diazide is bonded.
  • examples thereof include those in which the sulfonic acid of the above is ester-bonded and / or sulfonic acid-bonded.
  • All the functional groups of these polyhydroxy compounds, polyamino compounds, and polyhydroxypolyamino compounds may not be substituted with quinonediazide, but it is preferable that 40 mol% or more of all the functional groups are substituted with quinonediazide on average. ..
  • a quinone diazide compound By containing such a quinone diazide compound, it is possible to obtain a resin composition that is sensitive to i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of a mercury lamp which is a general ultraviolet ray. ..
  • hydroxy compound phenol, trihydroxybenzophenone, 4methoxyphenol, isopropanol, octanol, t-Bu alcohol, cyclohexanol, naphthol, Bis-Z, BisP-EZ, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP- PA, TrisP-SA, TrisOCR-PA, BisOCHP-Z, BisP-MZ, BisP-PZ, BisP-IPZ, BisOCP-IPZ, BisP-CP, BisRS-2P, BisRS-3P, BisP-OCHP, Methylenetris-FR -CR, BisRS-26X, DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PCHP, DML-PC, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, Dimethylol-BisOC-P, DML -PFP, DML-PSBP, DML-MTrisPC, Tri
  • the amino compounds include aniline, methylaniline, diethylamine, butylamine, 1,4-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4.
  • ′ -Diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide and the like can be mentioned, but the present invention is not limited thereto.
  • polyhydroxypolyamino compound examples include, but are not limited to, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 3,3'-dihydroxybenzidine. ..
  • the quinone diazide compound contains an ester with a phenol compound and a 4-naphthoquinone diazidosulfonyl group. This makes it possible to obtain higher sensitivity to i-line exposure and higher resolution.
  • the content of the quinonediazide compound used in the resin composition of the present invention is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin. It is preferable to set the content of the quinonediazide compound in this range because the contrast between the exposed portion and the unexposed portion can be obtained and the sensitivity can be further increased. Further, a sensitizer or the like may be added as needed.
  • the photoacid generator is preferably a compound containing an oxime sulfonate group (hereinafter, also simply referred to as "oxime sulfonate compound").
  • the oxime sulfonate compound is not particularly limited as long as it has an oxime sulfonate group, but the following formula (OS-1), the formula (OS-103) described later, the formula (OS-104), or the formula (OS-). It is preferably the oxime sulfonate compound represented by 105).
  • X3 represents an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. When a plurality of X3s exist, they may be the same or different from each other.
  • the alkyl group and the alkoxy group in X3 may have a substituent.
  • As the alkyl group in X3 a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
  • As the alkoxy group in X3 a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
  • halogen atom in X3 a chlorine atom or a fluorine atom is preferable.
  • m3 represents an integer of 0 to 3, and 0 or 1 is preferable. When m3 is 2 or 3 , the plurality of X3s may be the same or different.
  • R 34 represents an alkyl group or an aryl group, which is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and carbon. It is preferably an alkoxy group of numbers 1 to 5, a phenyl group which may be substituted with W, a naphthyl group which may be substituted with W, or an anthranyl group which may be substituted with W.
  • W is a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy halide having 1 to 5 carbon atoms.
  • m3 is 3
  • X3 is a methyl group
  • X3 is substituted at the ortho position
  • R34 is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 7,
  • a compound having a 7-dimethyl-2-oxonorbornylmethyl group or a p-tolyl group is particularly preferable.
  • oxime sulfonate compound represented by the formula (OS-1) are described in paragraphs 0064 to 0068 of JP2011-200969A and paragraph numbers 0158 to 0167 of JP2015-194674A. The following compounds are exemplified and their contents are incorporated herein.
  • R s1 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • R s2, which may be present in a plurality of R s2 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group and an aryl group
  • R s6 which represents a group or a halogen atom and may be present in a plurality, independently represents a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group
  • Xs represents O or S.
  • ns represents 1 or 2
  • ms represents an integer from 0 to 6.
  • an alkyl group represented by R s1 preferably 1 to 30 carbon atoms
  • an aryl group preferably 6 to 30 carbon atoms
  • a heteroaryl group carbon
  • numbers 4 to 30 may have a known substituent as long as the effects of the present invention can be obtained.
  • R s2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms) or an aryl group (preferably 6 to 30 carbon atoms).
  • Hydrogen atom or alkyl group is more preferable.
  • the Rs2 that may be present in two or more in the compound, one or two are preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and one is more preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. It is particularly preferable that one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom.
  • the alkyl group or aryl group represented by R s2 may have a known substituent as long as the effects of the present invention can be obtained.
  • Xs represents O or S, and is preferably O.
  • the ring containing Xs as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • ns represents 1 or 2, and when Xs is O, ns is preferably 1, and when Xs is S, ns is. It is preferably 2.
  • the alkyl group represented by R s6 preferably having 1 to 30 carbon atoms
  • the alkyloxy group preferably having 1 to 30 carbon atoms
  • ms represents an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and 0. Is particularly preferable.
  • the compound represented by the above formula (OS-103) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-106), formula (OS-110) or formula (OS-111).
  • the compound represented by the formula (OS-104) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-107), and the compound represented by the above formula (OS-105) is a compound represented by the following formula (OS-105). -108) or a compound represented by the formula (OS-109) is particularly preferable.
  • R t1 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • R t7 represents a hydrogen atom or a bromine atom
  • R t8 represents a hydrogen atom and the number of carbon atoms. 1 to 8 alkyl groups, halogen atoms, chloromethyl groups, bromomethyl groups, bromoethyl groups, methoxymethyl groups, phenyl groups or chlorophenyl groups
  • R t9 represents hydrogen atoms, halogen atoms, methyl groups or methoxy groups
  • R t2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R t7 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and is preferably a hydrogen atom.
  • R t8 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group, a methoxymethyl group, and a phenyl group.
  • it represents a chlorophenyl group, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It is more preferable to have a methyl group, and it is particularly preferable to have a methyl group.
  • R t9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and is preferably a hydrogen atom.
  • R t2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom.
  • the three-dimensional structure (E, Z) of the oxime may be either one or a mixture.
  • Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the above formulas (OS-103) to (OS-105) include paragraph numbers 008 to 0995 of JP2011-209692 and paragraphs of JP-A-2015-194674.
  • the compounds of Nos. 0168 to 0194 are exemplified and their contents are incorporated herein.
  • oxime sulfonate compound containing at least one oxime sulfonate group include compounds represented by the following formulas (OS-101) and (OS-102).
  • Ru9 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, a sulfo group, a cyano group, and the like. Represents an aryl group or a heteroaryl group.
  • R u9 is a cyano group or an aryl group is more preferable, and the embodiment in which R u9 is a cyano group, a phenyl group or a naphthyl group is further preferable.
  • Ru2a represents an alkyl group or an aryl group.
  • Xu is -O-, -S-, -NH-, -NR u5- , -CH 2- , -CR u6 H- or CR u6 R u7.
  • R u5 to R u7 independently represent an alkyl group or an aryl group, respectively.
  • Ru1 to Ru4 are independently hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkoxy group, amino group, alkoxycarbonyl group and alkylcarbonyl group, respectively. , Arylcarbonyl group, amide group, sulfo group, cyano group or aryl group.
  • Two of R u1 to R u4 may be bonded to each other to form a ring. At this time, the ring may be condensed to form a fused ring together with the benzene ring.
  • R u1 to Ru4 a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group is preferable, and an embodiment in which at least two of Ru1 to Ru4 are bonded to each other to form an aryl group is also preferable. Above all, it is preferable that all of Ru1 to Ru4 are hydrogen atoms. Any of the above-mentioned substituents may further have a substituent.
  • the compound represented by the above formula (OS-101) is more preferably a compound represented by the formula (OS-102).
  • the three-dimensional structure (E, Z, etc.) of the oxime and the benzothiazole ring may be either one or a mixture.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (OS-101) include the compounds described in paragraphs 0102 to 0106 of JP-A-2011-20969 and paragraph numbers 0195 to 0207 of JP-A-2015-194674. And these contents are incorporated herein.
  • the following b-9, b-16, b-31, and b-33 are preferable.
  • Examples of commercially available products include WPAG-336 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), WPAG-443 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MBZ-101 (manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.), and the like. Can be done.
  • organic halogenated compound examples include Wakabayashi et al., “Bull Chem. Soc Japan” 42, 2924 (1969), US Pat. No. 3,905,815, Japanese Patent Publication No. 46-4605, JP-A. 48-36281, 55-32070, 60-239736, 61-169835, 61-169837, 62-58241, , Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-212401, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-70243, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-298339, M.D. P.
  • an oxazole compound substituted with a trihalomethyl group an S-triazine compound is given as a preferable example. More preferably, an s-triazine derivative in which at least one mono, di, or trihalogen-substituted methyl group is attached to the s-triazine ring, specifically, for example, 2,4,6-tris (monochromomethyl)-.
  • Examples of the organic borate compound include JP-A-62-143044, JP-A-62-150242, JP-A-9-188685, JP-A-9-188686, and JP-A-9-188710.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131837 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-107916, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2764769, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-116539, etc., and Kunz, Martin "Rad Tech '98.
  • organic boron sulfonium complex or the organic boron oxosulfonium described in JP-A-6-157623, JP-A-6-175564, JP-A-6-175561.
  • Specific examples thereof include organic boron transition metal coordination complexes of JP-A-7-128785, JP-A-7-140589, JP-A-7-306527, JP-A-7-292014, and the like. Incorporated herein.
  • disulfone compound examples include compounds described in JP-A-61-166544, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-132318, and diazodisulfone compounds.
  • onium salt compound examples include S. I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng. , 18,387 (1974), T.I. S. The diazonium salt described in Bal et al, Polymer, 21, 423 (1980), the ammonium salt described in US Pat. No. 4,069,055, JP-A-4-365049, etc., US Pat. No. 4,069 , 055, 4,069,056, European Patents 104, 143, US Patents 339, 049, 410, 201, Japanese Patent Application Laid-Open No. Iodonium salt described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-150848, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • onium salts examples include onium salts represented by the following general formulas (RI-I) to (RI-III).
  • Ar 11 represents an aryl group having 20 or less carbon atoms which may have 1 to 6 substituents, and preferred substituents are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and 2 carbon atoms.
  • Z 11 - represents a monovalent anion, which is a halogen ion, a perchlorate ion, a hexafluorophosphate ion, a tetrafluoroborate ion, a sulfonic acid ion, a sulfinate ion, a thiosulfonic acid ion, and a sulfate ion, and is stable.
  • perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonic acid ion, and sulfinate ion are preferable.
  • Ar 21 and Ar 22 each represent an aryl group having 1 to 20 carbon atoms which may independently have 1 to 6 substituents, and preferred substituents have 1 to 12 carbon atoms.
  • Z21 - represents a monovalent anion, which is a halogen ion, a perchlorate ion, a hexafluorophosphate ion, a tetrafluoroborate ion, a sulfonic acid ion, a sulfinate ion, a thiosulfonic acid ion, and a sulfate ion, and is stable and reacts. From the viewpoint of sex, perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonic acid ion, sulfinate ion and carboxylate ion are preferable.
  • R 31 , R 32 , and R 33 each have an aryl group or an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 6 to 20 carbon atoms, which may independently have 1 to 6 substituents. It is preferably an aryl group from the viewpoint of reactivity and stability.
  • Preferred substituents include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Examples thereof include an alkylamide group having 1 to 12 or an arylamide group, a carbonyl group, a carboxy group, a cyano group, a sulfonyl group, a thioalkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a thioaryl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Z 31 - represents a monovalent anion, which is a halogen ion, a perchlorate ion, a hexafluorophosphate ion, a tetrafluoroborate ion, a sulfonic acid ion, a sulfinate ion, a thiosulfonic acid ion, a sulfate ion, and stability.
  • perchlorate ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, sulfonic acid ion, sulfinate ion and carboxylate ion are preferable.
  • preferable photoacid generators include the following.
  • the photoacid generator is preferably used in an amount of 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 18% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the resin composition. It is more preferably used, more preferably 0.5 to 3% by mass, and even more preferably 0.5 to 1.2% by mass.
  • the photoacid generator may be used alone or in combination of two or more. In the case of a combination of a plurality of types, it is preferable that the total amount thereof is within the above range. It is also preferable to use it in combination with a sensitizer in order to impart photosensitivity to a desired light source.
  • the curable resin composition may contain a thermosetting agent.
  • the thermoacid generator generates an acid by heating and promotes a cross-linking reaction of at least one compound selected from a compound having a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group, an epoxy compound, an oxetane compound and a benzoxazine compound. It has the effect of making it.
  • the thermal decomposition start temperature of the thermal acid generator is preferably 50 ° C. to 270 ° C., more preferably 50 ° C. to 250 ° C. Further, no acid is generated when the composition is dried after being applied to the substrate (pre-bake: about 70 to 140 ° C.), and when the final heating (cure: about 100 to 400 ° C.) is performed after patterning by subsequent exposure and development. It is preferable to select an acid-generating agent as the thermal acid generator because it can suppress a decrease in sensitivity during development.
  • the thermal decomposition start temperature is determined as the peak temperature of the exothermic peak, which is the lowest temperature when the thermal acid generator is heated to 500 ° C. at 5 ° C./min in a pressure-resistant capsule. Examples of the device used for measuring the thermal decomposition start temperature include Q2000 (manufactured by TA Instruments).
  • the acid generated from the thermal acid generator is preferably a strong acid, for example, aryl sulfonic acid such as p-toluene sulfonic acid and benzene sulfonic acid, alkyl sulfonic acid such as methane sulfonic acid, ethane sulfonic acid and butane sulfonic acid, or trifluoromethane.
  • aryl sulfonic acid such as p-toluene sulfonic acid and benzene sulfonic acid
  • alkyl sulfonic acid such as methane sulfonic acid, ethane sulfonic acid and butane sulfonic acid
  • haloalkyl sulfonic acid such as sulfonic acid is preferable.
  • thermoacid generator include those described in paragraph 0055 of JP2013-072935.
  • those that generate an alkyl sulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms or a haloalkyl sulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms are more preferable from the viewpoint that there is little residue in the organic film and it is difficult to deteriorate the physical properties of the organic film.
  • JP2013-167742A is also preferable as the thermal acid generator.
  • the content of the thermoacid generator is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor.
  • the content of the thermoacid generator is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor.
  • the crosslinking reaction is promoted, so that the mechanical properties and solvent resistance of the organic film can be further improved.
  • 20 parts by mass or less is preferable, 15 parts by mass or less is more preferable, and 10 parts by mass or less is further preferable.
  • the resin composition of the present invention may contain a base generator.
  • the base generator is a compound capable of generating a base by a physical or chemical action.
  • Preferred base generators for the resin composition of the present invention include thermal base generators and photobase generators.
  • the resin composition contains a precursor of a cyclized resin, it is preferable that the resin composition contains a base generator.
  • the resin composition contains a thermal base generator, for example, the cyclization reaction of the precursor can be promoted by heating, and the mechanical properties and chemical resistance of the cured product become good. The performance as an interlayer insulating film for a wiring layer is improved.
  • the base generator may be an ionic base generator or a nonionic base generator.
  • Examples of the base generated from the base generator include secondary amines and tertiary amines.
  • the base generator according to the present invention is not particularly limited, and a known base generator can be used.
  • Known base generators include, for example, carbamoyloxime compounds, carbamoylhydroxylamine compounds, carbamic acid compounds, formamide compounds, acetoamide compounds, carbamates compounds, benzylcarbamate compounds, nitrobenzylcarbamate compounds, sulfonamide compounds, imidazole derivative compounds, and amineimides.
  • Compounds, pyridine derivative compounds, ⁇ -aminoacetophenone derivative compounds, quaternary ammonium salt derivative compounds, pyridinium salts, ⁇ -lactone ring derivative compounds, amineimide compounds, phthalimide derivative compounds, acyloxyimino compounds and the like can be used.
  • Specific examples of the compound of the nonionic base generator include a compound represented by the formula (B1), the formula (B2), or the formula (B3).
  • Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 are independently organic groups, halogen atoms or hydrogen atoms having no tertiary amine structure. However, Rb 1 and Rb 2 do not become hydrogen atoms at the same time. Further, none of Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 has a carboxy group.
  • the tertiary amine structure refers to a structure in which all three bonds of a trivalent nitrogen atom are covalently bonded to a hydrocarbon-based carbon atom. Therefore, this does not apply when the bonded carbon atom is a carbon atom forming a carbonyl group, that is, when an amide group is formed together with a nitrogen atom.
  • Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 contains a cyclic structure, and it is more preferable that at least two of them contain a cyclic structure.
  • the cyclic structure may be either a monocyclic ring or a condensed ring, and a monocyclic ring or a condensed ring in which two monocyclic rings are condensed is preferable.
  • the single ring is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and more preferably a 6-membered ring.
  • a cyclohexane ring and a benzene ring are preferable, and a cyclohexane ring is more preferable.
  • Rb 1 and Rb 2 are a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12 carbon atoms), and an alkenyl group (preferably 2 to 24 carbon atoms).
  • 2-18 is more preferred, 3-12 is more preferred
  • ⁇ 25 is preferable, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 12 is even more preferable). These groups may have substituents as long as the effects of the present invention are exhibited.
  • Rb 1 and Rb 2 may be coupled to each other to form a ring.
  • Rb 1 and Rb 2 are particularly linear, branched, or cyclic alkyl groups which may have substituents (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12). It is more preferably a cycloalkyl group which may have a substituent (preferably 3 to 24 carbon atoms, more preferably 3 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12 carbon atoms) and having a substituent.
  • substituents preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12
  • It is more preferably a cycloalkyl group which may have a substituent (preferably 3 to 24 carbon atoms, more preferably 3 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12 carbon atoms) and having a substituent.
  • cyclohexyl groups are more preferred.
  • Rb 3 examples include an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms) and an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, 6 to 18). ⁇ 10 is more preferable), an alkenyl group (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms), an arylalkyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, 7 to 19 carbon atoms are more preferable).
  • 7 to 12 are more preferable), an arylalkenyl group (preferably 8 to 24 carbon atoms, more preferably 8 to 20 carbon atoms, still more preferably 8 to 16 carbon atoms), an alkoxyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, 2 to 2 to 24).
  • 18 is more preferred, 3 to 12 are more preferred), aryloxy groups (6 to 22 carbons are preferred, 6 to 18 are more preferred, 6 to 12 are even more preferred), or arylalkyloxy groups (7 to 12 carbons).
  • 23 is preferable, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 12 is even more preferable).
  • a cycloalkyl group (preferably 3 to 24 carbon atoms, more preferably 3 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12 carbon atoms), an arylalkenyl group, and an arylalkyloxy group are preferable.
  • Rb 3 may further have a substituent as long as the effect of the present invention is exhibited.
  • the compound represented by the formula (B1) is preferably a compound represented by the following formula (B1-1) or the following formula (B1-2).
  • Rb 11 and Rb 12 , and Rb 31 and Rb 32 are the same as Rb 1 and Rb 2 in the formula (B1), respectively.
  • Rb 13 has an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, further preferably 3 to 12 carbon atoms) and an alkenyl group (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, 3 to 12 carbon atoms). Is more preferable), an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 12 carbon atoms), an arylalkyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms). 7 to 12 is more preferable), and a substituent may be provided as long as the effect of the present invention is exhibited.
  • Rb 13 is preferably an arylalkyl group.
  • Rb 33 and Rb 34 independently have a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms), and an alkenyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms).
  • Rb 33 and Rb 34 independently have a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms), and an alkenyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms).
  • 2 to 8 are more preferable, 2 to 3 are more preferable
  • aryl groups (6 to 22 carbon atoms are preferable, 6 to 18 are more preferable, 6 to 10 are more preferable
  • 23 is preferable, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 11 is even more preferable), and a hydrogen atom is preferable.
  • Rb 35 has an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms) and an alkenyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, 3 to 10 carbon atoms). 8 is more preferable), aryl group (6 to 22 carbon atoms are preferable, 6 to 18 is more preferable, 6 to 12 is more preferable), arylalkyl group (7 to 23 carbon atoms are preferable, 7 to 19 is more preferable). , 7-12 is more preferable), and an aryl group is preferable.
  • the compound represented by the formula (B1-1) is also preferable.
  • Rb 11 and Rb 12 are synonymous with Rb 11 and Rb 12 in the formula (B1-1).
  • Rb 15 and Rb 16 are a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms), and an alkenyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, 2 to 6 carbon atoms). More preferably, 2 to 3 is more preferable), an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms), an arylalkyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, 7).
  • Rb 17 is an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 3 to 8 carbon atoms), an alkenyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, 3 to 8 carbon atoms). Is more preferable), an aryl group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 12 carbon atoms), and an arylalkyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms). 7 to 12 is more preferable), and an aryl group is particularly preferable.
  • L is a divalent hydrocarbon group having a saturated hydrocarbon group on the path of the connecting chain connecting the adjacent oxygen atom and the carbon atom, and the number of atoms on the path of the connecting chain is Represents a hydrocarbon group having 3 or more.
  • RN1 and RN2 each independently represent a monovalent organic group.
  • linking chain refers to an atomic chain on a path connecting two atoms or a group of atoms to be linked, which is connected at the shortest (minimum number of atoms).
  • L is composed of a phenylene ethylene group, has an ethylene group as a saturated hydrocarbon group, and the linking chain is composed of four carbon atoms, and is on the path of the linking chain. (That is, the number of atoms constituting the connecting chain, hereinafter also referred to as "linking chain length" or "connecting chain length”) is 4.
  • the number of carbon atoms in L in the formula (B3) is preferably 3 to 24.
  • the upper limit is more preferably 12 or less, further preferably 10 or less, and particularly preferably 8 or less.
  • the lower limit is more preferably 4 or more.
  • the upper limit of the linking chain length of L is preferably 12 or less, more preferably 8 or less, still more preferably 6 or less, and 5 The following is particularly preferable.
  • the chain length of L is preferably 4 or 5, and most preferably 4.
  • Specific preferred compounds of the base generator include, for example, the compounds described in paragraphs 0102 to 0168 of International Publication No. 2020/06614 and the compounds described in paragraph numbers 0143 to 0177 of International Publication No. 2018/038002. Can be mentioned.
  • the base generator contains a compound represented by the following formula (N1).
  • RN1 and RN2 each independently represent a monovalent organic group
  • RC1 represents a hydrogen atom or a protecting group
  • L represents a divalent linking group
  • L is a divalent linking group, preferably a divalent organic group.
  • the linking chain length of the linking group is preferably 1 or more, and more preferably 2 or more.
  • the upper limit is preferably 12 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 5 or less.
  • the linking chain length is the number of atoms present in the atomic arrangement that is the shortest route between the two carbonyl groups in the equation.
  • RN1 and RN2 each independently represent a monovalent organic group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, still more preferably 3 to 12 carbon atoms), and a hydrocarbon group (preferably 3 to 12 carbon atoms). It is preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, still more preferably 1 to 10 carbon atoms), and specifically, an aliphatic hydrocarbon group (preferably 1 to 12 carbon atoms). Is more preferable) or an aromatic hydrocarbon group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms), and an aliphatic hydrocarbon can be mentioned. Group is preferred.
  • an aliphatic hydrocarbon group may have a substituent, and the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are contained in the aliphatic hydrocarbon chain or the aromatic ring. It may have an oxygen atom in the substituent.
  • an embodiment in which the aliphatic hydrocarbon group has an oxygen atom in the hydrocarbon chain is exemplified.
  • a linear or branched chain alkyl group, a cyclic alkyl group, a group related to a combination of a chain alkyl group and a cyclic alkyl group, and an oxygen atom are contained in the chain.
  • Examples thereof include alkyl groups having.
  • the linear or branched chain alkyl group preferably has 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, and even more preferably 3 to 12 carbon atoms.
  • the linear or branched chain alkyl group is, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, or an isopropyl group.
  • Examples thereof include a group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a tertiary pentyl group, and an isohexyl group.
  • the cyclic alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 6 carbon atoms. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group and the like.
  • the group related to the combination of the chain alkyl group and the cyclic alkyl group preferably has 4 to 24 carbon atoms, more preferably 4 to 18 carbon atoms, and even more preferably 4 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the group related to the combination of the chain alkyl group and the cyclic alkyl group include a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylethyl group, a cyclohexylpropyl group, a methylcyclohexylmethyl group, an ethylcyclohexylethyl group and the like.
  • the alkyl group having an oxygen atom in the chain is preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, still more preferably 2 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group having an oxygen atom in the chain may be chain-like or cyclic, and may be linear or branched. Among them, alkyl groups having 5 to 12 carbon atoms are preferable for RN1 and RN2 from the viewpoint of increasing the boiling point of the decomposition-generated base described later.
  • a group having a cyclic alkyl group or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable.
  • RN1 and RN2 may be connected to each other to form an annular structure.
  • oxygen atoms or the like may be contained in the chain.
  • the cyclic structure formed by RN1 and RN2 may be a monocyclic ring or a condensed ring, but a monocyclic ring is preferable.
  • a 5-membered ring or a 6-membered ring containing a nitrogen atom in the formula (N1) is preferable, and for example, a pyrrol ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, a pyrroline ring, a pyrrolidine ring, an imidazolidine ring, and the like.
  • Examples thereof include a pyrazolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, a morpholine ring and the like, and a pyrroline ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, a morpholine ring and the like are preferable.
  • RC1 represents a hydrogen atom or a protecting group, and a hydrogen atom is preferable.
  • the protecting group a protecting group that decomposes by the action of an acid or a base is preferable, and a protecting group that decomposes by an acid is preferable.
  • the protecting group include a chain or cyclic alkyl group or a chain or cyclic alkyl group having an oxygen atom in the chain.
  • the chain or cyclic alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a cyclohexyl group and the like.
  • Specific examples of the chain-like alkyl group having an oxygen atom in the chain include an alkyloxyalkyl group, and more specifically, a methyloxymethyl (MOM) group, an ethyloxyethyl (EE) group and the like. Can be mentioned.
  • Examples of the cyclic alkyl group having an oxygen atom in the chain include an epoxy group, a glycidyl group, an oxetanyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl (THP) group and the like.
  • the divalent linking group constituting L is not particularly specified, but a hydrocarbon group is preferable, and an aliphatic hydrocarbon group is more preferable.
  • the hydrocarbon group may have a substituent, or may have an atom of a type other than a carbon atom in the hydrocarbon chain. More specifically, it is preferably a divalent hydrocarbon linking group which may have an oxygen atom in the chain, and a divalent aliphatic hydrocarbon which may have an oxygen atom in the chain. More preferably, a divalent aromatic hydrocarbon group, or a group relating to a combination of a divalent aliphatic hydrocarbon group which may have an oxygen atom in the chain and a divalent aromatic hydrocarbon group.
  • a divalent aliphatic hydrocarbon group which may have an oxygen atom in the chain is more preferable. It is preferable that these groups do not have an oxygen atom.
  • the divalent hydrocarbon linking group preferably has 1 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, and even more preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • the divalent aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 2 to 4 carbon atoms.
  • the divalent aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, and even more preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • the group (for example, an arylene alkyl group) relating to the combination of the divalent aliphatic hydrocarbon group and the divalent aromatic hydrocarbon group preferably has 7 to 22 carbon atoms, more preferably 7 to 18 carbon atoms, and 7 to 18 carbon atoms. 10 is more preferable.
  • linking group L examples include a linear or branched chain alkylene group, a cyclic alkylene group, a group related to a combination of a chain alkylene group and a cyclic alkylene group, and an alkylene group having an oxygen atom in the chain.
  • a linear or branched chain alkaneylene group, a cyclic alkaneylene group, an arylene group, or an arylene alkylene group is preferable.
  • the linear or branched chain alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 2 to 4 carbon atoms.
  • the cyclic alkylene group preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 6 carbon atoms.
  • the group related to the combination of the chain alkylene group and the cyclic alkylene group preferably has 4 to 24 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and even more preferably 4 to 6 carbon atoms.
  • the alkylene group having an oxygen atom in the chain may be chain-like or cyclic, and may be linear or branched.
  • the alkylene group having an oxygen atom in the chain is preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the linear or branched chain-like alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 2 to 3 carbon atoms.
  • the cyclic alkenylene group preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 6 carbon atoms.
  • the arylene group preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, and even more preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • the arylene alkylene group preferably has 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, and even more preferably 7 to 11 carbon atoms.
  • a chain alkylene group, a cyclic alkylene group, an alkylene group having an oxygen atom in the chain, a chain alkenylene group, an arylene group and an arylene alkylene group are preferable, and a 1,2-ethylene group and a propandiyl group (particularly 1, 3-Propanediyl group), cyclohexanediyl group (especially 1,2-cyclohexanediyl group), vinylene group (especially cisvinylene group), phenylene group (1,2-phenylene group), phenylene methylene group (especially 1,2-phenylene) Methylene group) and ethyleneoxyethylene group (particularly 1,2-ethyleneoxy-1,2-ethylene group) are more preferable.
  • Examples of the base generator include the following, but the present invention is not construed as being limited thereto.
  • the molecular weight of the non-ionic base generator is preferably 800 or less, more preferably 600 or less, and even more preferably 500 or less.
  • the lower limit is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and even more preferably 300 or more.
  • Specific preferable compounds of the ionic base generator include, for example, the compounds described in paragraphs 0148 to 0163 of International Publication No. 2018/038002.
  • ammonium salt examples include, but are not limited to, the following compounds.
  • iminium salt examples include, but are not limited to, the following compounds.
  • the content of the base generator is preferably 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin in the resin composition of the present invention.
  • the lower limit is more preferably 0.3 parts by mass or more, and further preferably 0.5 parts by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 30 parts by mass or less, further preferably 20 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less, 5 parts by mass or less, or 4 parts by mass or less.
  • the base generator one kind or two or more kinds can be used. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound.
  • the polymerizable compound include radical cross-linking agents and other cross-linking agents.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a radical cross-linking agent.
  • the radical cross-linking agent is a compound having a radically polymerizable group.
  • a group containing an ethylenically unsaturated bond is preferable.
  • Examples of the group containing an ethylenically unsaturated bond include a group having an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, an allyl group, a vinylphenyl group, a (meth) acryloyl group, a maleimide group, and a (meth) acrylamide group.
  • a (meth) acryloyl group As the group containing an ethylenically unsaturated bond, a (meth) acryloyl group, a (meth) acrylamide group and a vinylphenyl group are preferable, and from the viewpoint of reactivity, a (meth) acryloyl group is more preferable.
  • the radical cross-linking agent is preferably a compound having one or more ethylenically unsaturated bonds, but more preferably a compound having two or more ethylenically unsaturated bonds.
  • the radical cross-linking agent may have three or more ethylenically unsaturated bonds.
  • As the compound having two or more ethylenically unsaturated bonds a compound having 2 to 15 ethylenically unsaturated bonds is preferable, and a compound having 2 to 10 ethylenically unsaturated bonds is more preferable, and 2 to 6 compounds are more preferable.
  • the compound having is more preferable.
  • the resin composition of the present invention comprises a compound having two ethylenically unsaturated bonds and a compound having three or more ethylenically unsaturated bonds. It is also preferable to include.
  • the molecular weight of the radical cross-linking agent is preferably 2,000 or less, more preferably 1,500 or less, and even more preferably 900 or less.
  • the lower limit of the molecular weight of the radical cross-linking agent is preferably 100 or more.
  • radical cross-linking agent examples include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, and amides, and are preferable.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxy group, an amino group or a sulfanyl group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate group or an epoxy group, or a monofunctional or polymorphic acid group.
  • a dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a polyelectron substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols, and a halogeno group.
  • Substitution reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having a desorbing substituent such as tosyloxy group and monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols are also suitable.
  • radical cross-linking agent a compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable.
  • examples are polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethyl ethanetri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol.
  • Examples thereof include polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products with acrylic acid, and mixtures thereof.
  • the compounds described in paragraphs 0254 to 0257 of JP-A-2008-292970 are also suitable.
  • a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid with a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate and a compound having an ethylenically unsaturated bond can also be mentioned.
  • a preferable radical cross-linking agent other than the above it has a fluorene ring and has an ethylenically unsaturated bond, which is described in JP-A-2010-160418, JP-A-2010-129825, Patent No. 4364216 and the like.
  • Compounds having two or more groups and cardo resins can also be used.
  • the compound described in JP-A No. 10-062986 together with specific examples as the formulas (1) and (2), which is obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol and then (meth) acrylated, is also available. It can be used as a radical cross-linking agent.
  • dipentaerythritol triacrylate (commercially available KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available KAYARAD D-320; Nihon Kayaku Co., Ltd.) ), A-TMMT: Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available KAYARAD D-310; Nippon Kayaku Co., Ltd.), Dipentaerythritol hexa (meth) ) Acrylate (commercially available KAYARAD DPHA; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., A-DPH; manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and these (meth) acryloyl groups are mediated by ethylene glycol residues or propylene glycol residues. A structure that is bonded together is preferable.
  • SR-494 which is a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartmer
  • SR-209 manufactured by Sartmer which is a bifunctional methacrylate having four ethyleneoxy chains.
  • DPCA-60 a hexafunctional acrylate having 6 pentyleneoxy chains manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • TPA-330 a trifunctional acrylate having 3 isobutyleneoxy chains
  • urethane oligomer UAS-10 are examples of the radical cross-linking agent.
  • UAB-140 (manufactured by Nippon Paper Co., Ltd.), NK Ester M-40G, NK Ester 4G, NK Ester M-9300, NK Ester A-9300, UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), DPHA-40H (Japan) Chemicals (manufactured by Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Blemmer PME400 (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.
  • radical cross-linking agent examples include urethane acrylates as described in Japanese Patent Publication No. 48-041708, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-037193, Japanese Patent Laid-Open No. 02-0322293, and Japanese Patent Laid-Open No. 02-016765.
  • Urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton described in Japanese Patent Publication No. 58-049860, Japanese Patent Publication No. 56-017654, Japanese Patent Publication No. 62-039417, and Japanese Patent Publication No. 62-039418 are also suitable.
  • radical cross-linking agent compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule, which are described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-01-105238, are used. You can also do it.
  • the radical cross-linking agent may be a radical cross-linking agent having an acid group such as a carboxy group or a phosphoric acid group.
  • the radical cross-linking agent having an acid group is preferably an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and an acid group is obtained by reacting an unreacted hydroxy group of the aliphatic polyhydroxy compound with a non-aromatic carboxylic acid anhydride.
  • the radical cross-linking agent provided with the above is more preferable.
  • the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol or dipentaerythritol. Is a compound.
  • examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the acid value of the radical cross-linking agent having an acid group is preferably 0.1 to 300 mgKOH / g, and particularly preferably 1 to 100 mgKOH / g.
  • the acid value of the radical cross-linking agent is within the above range, it is excellent in manufacturable handling and further excellent in developability. Moreover, the polymerizability is good.
  • the acid value is measured according to the description of JIS K 0070: 1992.
  • the resin composition it is preferable to use bifunctional methacrylate or acrylate from the viewpoint of pattern resolution and film elasticity.
  • Specific compounds include triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, PEG (polyethylene glycol) 200 diacrylate, PEG200 dimethacrylate, PEG600 diacrylate, and PEG600 dimethacrylate.
  • the PEG200 diacrylate is a polyethylene glycol diacrylate having a polyethylene glycol chain formula of about 200.
  • a monofunctional radical cross-linking agent can be preferably used as the radical cross-linking agent from the viewpoint of suppressing warpage associated with the control of the elastic modulus of the pattern (cured product).
  • Examples of the monofunctional radical cross-linking agent include n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, carbitol (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth). ) Acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, etc.
  • N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam, allylglycidyl ether and the like are preferably used.
  • the monofunctional radical cross-linking agent a compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable in order to suppress volatilization before exposure.
  • the bifunctional or higher functional cross-linking agent include allyl compounds such as diallyl phthalate and triallyl trimellitate.
  • the content thereof is preferably more than 0% by mass and 60% by mass or less with respect to the total solid content of the resin composition of the present invention.
  • the lower limit is more preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 50% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less.
  • One type of radical cross-linking agent may be used alone, or two or more types may be mixed and used. When two or more types are used in combination, the total amount is preferably within the above range.
  • the resin composition of the present invention contains another cross-linking agent different from the above-mentioned radical cross-linking agent.
  • the other cross-linking agent refers to a cross-linking agent other than the above-mentioned radical cross-linking agent, and is a reaction of another compound in the composition or a reaction thereof by exposure to the above-mentioned photoacid generator or photobase generator.
  • a compound having a plurality of groups in the molecule that promotes a reaction to form a covalent bond with the product is preferable, and a covalent bond is formed with another compound in the composition or a reaction product thereof.
  • a compound having a plurality of groups in the molecule in which the reaction to be formed is promoted by the action of an acid or a base is preferable.
  • the acid or base is preferably an acid or base generated from a photoacid generator or a photobase generator in the exposure step.
  • a compound having at least one group selected from the group consisting of an acyloxymethyl group, a methylol group and an alkoxymethyl group is preferable, and the compound is selected from the group consisting of an acyloxymethyl group, a methylol group and an alkoxymethyl group.
  • a compound having a structure in which at least one of the above groups is directly bonded to a nitrogen atom is more preferable.
  • an amino group-containing compound such as melamine, glycoluril, urea, alkylene urea, or benzoguanamine is reacted with formaldehyde or formaldehyde and alcohol, and the hydrogen atom of the amino group is changed to an acyloxymethyl group, a methylol group or a methylol group.
  • examples thereof include compounds having a structure substituted with an alkoxymethyl group.
  • the method for producing these compounds is not particularly limited, and any compound having the same structure as the compound produced by the above method may be used. Further, it may be an oligomer formed by self-condensing the methylol groups of these compounds.
  • the cross-linking agent using melamine is a melamine-based cross-linking agent
  • the cross-linking agent using glycoluril, urea or alkylene urea is a urea-based cross-linking agent
  • the cross-linking agent using alkylene urea is an alkylene urea-based cross-linking agent.
  • a cross-linking agent using an agent or benzoguanamine is called a benzoguanamine-based cross-linking agent.
  • the resin composition of the present invention preferably contains at least one compound selected from the group consisting of a urea-based cross-linking agent and a melamine-based cross-linking agent, and is preferably a glycoluril-based cross-linking agent and a melamine-based cross-linking agent described later. It is more preferred to include at least one compound selected from the group consisting of agents.
  • the alkoxymethyl group or the acyloxymethyl group is directly substituted on the aromatic group or the nitrogen atom having the following urea structure, or on triazine.
  • the alkoxymethyl group or acyloxymethyl group contained in the above compound preferably has 2 to 5 carbon atoms, preferably 2 or 3 carbon atoms, and more preferably 2 carbon atoms.
  • the total number of alkoxymethyl groups and acyloxymethyl groups contained in the above compound is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 8, and particularly preferably 3 to 6.
  • the molecular weight of the compound is preferably 1500 or less, preferably 180 to 1200.
  • R 100 represents an alkyl group or an acyl group.
  • R 101 and R 102 each independently represent a monovalent organic group and may be bonded to each other to form a ring.
  • Examples of the compound in which the alkoxymethyl group or the acyloxymethyl group is directly substituted with the aromatic group include compounds as shown in the following general formula.
  • X represents a single-bonded or divalent organic group
  • each R 104 independently represents an alkyl group or an acyl group
  • R 103 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
  • R 103 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
  • R 103 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
  • R 103 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group.
  • R 4 represents a group that decomposes by the action of an acid to produce an alkali-soluble group
  • It represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R5 represents a group desorbed by the action
  • R 105 independently represents an alkyl group or an alkenyl group, a, b and c are independently 1 to 3, d is 0 to 4, e is 0 to 3, and f is 0 to 3. A + d is 5 or less, b + e is 4 or less, and c + f is 4 or less.
  • R 5 in a group that decomposes by the action of an acid to produce an alkali-soluble group a group that is eliminated by the action of an acid, and a group represented by -C (R 4 ) 2 COOR 5 , for example, -C (R 36 ).
  • R 36 to R 39 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
  • R 36 and R 37 may be coupled to each other to form a ring.
  • an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • cycloalkyl group a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms is preferable, and a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is more preferable.
  • the cycloalkyl group may have a monocyclic structure or a polycyclic structure such as a fused ring.
  • the aryl group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably a phenyl group.
  • aralkyl group an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is preferable, and an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms is more preferable.
  • the above-mentioned aralkyl group is intended to be an aryl group substituted with an alkyl group, and preferred embodiments of these alkyl and aryl groups are the same as those of the above-mentioned preferred embodiments of alkyl and aryl groups.
  • the alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkenyl group having 3 to 16 carbon atoms. Further, these groups may further have a known substituent as long as the effect of the present invention can be obtained.
  • R 01 and R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
  • the group that decomposes by the action of an acid to produce an alkali-soluble group, or the group that is desorbed by the action of an acid is preferably a tertiary alkyl ester group, an acetal group, a cumyl ester group, an enol ester group, or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group or an acetal group.
  • Examples of the compound having an alkoxymethyl group include the following structures.
  • Examples of the compound having an acyloxymethyl group include compounds in which the alkoxymethyl group of the following compound is changed to an acyloxymethyl group.
  • Examples of the compound having an alkoxymethyl group or acyloxymethyl in the molecule include, but are not limited to, the following compounds.
  • the compound containing at least one of an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group a commercially available compound may be used, or a compound synthesized by a known method may be used. From the viewpoint of heat resistance, a compound in which an alkoxymethyl group or an acyloxymethyl group is directly substituted on an aromatic ring or a triazine ring is preferable.
  • melamine-based cross-linking agent examples include hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexapropoxymethyl melamine, hexabutoxybutyl melamine and the like.
  • urea-based cross-linking agent examples include monohydroxymethylated glycol uryl, dihydroxymethylated glycol uryl, trihydroxymethylated glycol uryl, tetrahydroxymethylated glycol uryl, monomethoxymethylated glycol uryl, and dimethoxymethylated glycol.
  • Uril trimethoxymethylated glycol uryl, tetramethoxymethylated glycol uryl, monoethoxymethylated glycol uryl, diethoxymethylated glycol uryl, triethoxymethylated glycol uryl, tetraethoxymethylated glycol uryl, monopropoxymethylated glycol uryl , Dipropoxymethylated glycol uryl, tripropoxymethylated glycol uryl, tetrapropoxymethylated glycol uryl, monobutoxymethylated glycol uryl, dibutoxymethylated glycol uryl, tributoxymethylated glycol uryl, or tetrabutoxymethylated glycol
  • Glycoluril-based cross-linking agents such as uryl; Urea-based cross-linking agents such as bismethoxymethylurea, bisethoxymethylurea, bispropoxymethylurea, and bisbutoxymethylurea, Monohydroxymethylated ethylene urea or dihydroxymethylated ethylene urea,
  • benzoguanamine-based cross-linking agent examples include monohydroxymethylated benzoguanamine, dihydroxymethylated benzoguanamine, trihydroxymethylated benzoguanamine, tetrahydroxymethylated benzoguanamine, monomethoxymethylated benzoguanamine, dimethoxymethylated benzoguanamine, and trimethoxymethylated benzoguanamine.
  • Tetramethoxymethylated benzoguanamine Tetramethoxymethylated benzoguanamine, monoethoxymethylated benzoguanamine, diethoxymethylated benzoguanamine, triethoxymethylated benzoguanamine, tetraethoxymethylated benzoguanamine, monopropoxymethylated benzoguanamine, dipropoxymethylated benzoguanamine, tripropoxymethylated benzoguanamine, tetra Examples thereof include propoxymethylated benzoguanamine, monobutoxymethylated benzoguanamine, dibutoxymethylated benzoguanamine, tributoxymethylated benzoguanamine, tetrabutoxymethylated benzoguanamine and the like.
  • a compound having at least one group selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxymethyl group at least one selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxymethyl group on an aromatic ring (preferably a benzene ring).
  • Compounds to which the group of the species is directly bonded are also preferably used. Specific examples of such compounds include benzenedimethanol, bis (hydroxymethyl) cresol, bis (hydroxymethyl) dimethoxybenzene, bis (hydroxymethyl) diphenyl ether, bis (hydroxymethyl) benzophenone, and hydroxymethylphenyl hydroxymethylbenzoate.
  • suitable commercially available products include 46DMOC, 46DMOEP (all manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), DML-PC, DML-PEP, DML-OC, and DML-OEP.
  • the resin composition of the present invention contains at least one compound selected from the group consisting of an epoxy compound, an oxetane compound, and a benzoxazine compound as another cross-linking agent.
  • the epoxy compound is preferably a compound having two or more epoxy groups in one molecule.
  • the epoxy group undergoes a cross-linking reaction at 200 ° C. or lower, and the dehydration reaction derived from the cross-linking does not occur, so that film shrinkage is unlikely to occur. Therefore, the inclusion of the epoxy compound is effective in suppressing low temperature curing and warpage of the resin composition of the present invention.
  • the epoxy compound preferably contains a polyethylene oxide group.
  • the polyethylene oxide group means that the number of repeating units of ethylene oxide is 2 or more, and the number of repeating units is preferably 2 to 15.
  • epoxy compounds include bisphenol A type epoxy resin; bisphenol F type epoxy resin; propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, butylene glycol diglycidyl ether, hexamethylene glycol diglycidyl ether. , Trimethylol propane Triglycidyl ether and other alkylene glycol type epoxy resins or polyhydric alcohol hydrocarbon type epoxy resins; Polyalkylene glycol type epoxy resins such as polypropylene glycol diglycidyl ether; Polymethyl (glycidyloxypropyl) siloxane and other epoxy groups Examples include, but are not limited to, contained silicone.
  • n is an integer of 1 to 5
  • m is an integer of 1 to 20.
  • n is preferably 1 to 2 and m is preferably 3 to 7 from the viewpoint of achieving both heat resistance and improvement in elongation.
  • oxetane compound compound having an oxetanyl group
  • the oxetane compound include compounds having two or more oxetane rings in one molecule, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis ⁇ [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl ⁇ benzene, and the like.
  • examples thereof include 3-ethyl-3- (2-ethylhexylmethyl) oxetane, 1,4-benzenedicarboxylic acid-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methyl] ester, and the like.
  • Aron Oxetane series (for example, OXT-121, OXT-221) manufactured by Toagosei Co., Ltd. can be preferably used, and these can be used alone or in combination of two or more. good.
  • benzoxazine compound examples include Pd-type benzoxazine, Fa-type benzoxazine (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), a benzoxazine adduct of a polyhydroxystyrene resin, and a phenol novolac-type dihydrobenzo.
  • examples include oxazine compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the other cross-linking agent is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, and 0. It is more preferably 5 to 15% by mass, and particularly preferably 1.0 to 10% by mass.
  • the other cross-linking agent may be contained in only one kind, or may be contained in two or more kinds. When two or more other cross-linking agents are contained, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a metal adhesiveness improving agent for improving the adhesiveness with a metal material used for electrodes, wiring and the like.
  • a metal adhesiveness improving agent for improving the adhesiveness with a metal material used for electrodes, wiring and the like.
  • the metal adhesion improver include a silane coupling agent having an alkoxysilyl group, an aluminum-based adhesive aid, a titanium-based adhesive aid, a compound having a sulfone amide structure and a compound having a thiourea structure, a phosphoric acid derivative compound, and a ⁇ -ketoester. Examples thereof include compounds and amino compounds.
  • silane coupling agent examples include the compound described in paragraph 0167 of International Publication No. 2015/199219, the compound described in paragraphs 0062 to 0073 of JP-A-2014-191002, paragraph of International Publication No. 2011/080992.
  • examples thereof include the compounds described in paragraph 0055 and the compounds described in paragraphs 0067 to 0078 of JP-A-2018-173573, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • silane coupling agents examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycid.
  • Aluminum-based adhesive aid examples include aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum tris (acetyl acetonate), ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, and the like.
  • the content of the metal adhesive improving agent is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, and further preferably 0. It is in the range of 5 to 5 parts by mass.
  • the metal adhesiveness improving agent may be only one kind or two or more kinds. When two or more types are used, it is preferable that the total is in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably further contains a migration inhibitor.
  • a migration inhibitor By including the migration inhibitor, it is possible to effectively suppress the movement of metal ions derived from the metal layer (metal wiring) into the membrane.
  • the migration inhibitor is not particularly limited, but has a heterocyclic ring (pyran ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, isooxazole ring, isothiazole ring, tetrazole ring, pyridine ring, etc.
  • triazole compounds such as 1,2,4-triazole, benzotriazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 1H-tetrazole, 5- Tetrazole-based compounds such as phenyltetrazole and 5-amino-1H-tetrazole can be preferably used.
  • an ion trap agent that traps anions such as halogen ions can also be used.
  • Examples of other migration inhibitors include the rust preventive agent described in paragraph 0094 of JP2013-015701, the compound described in paragraphs 0073 to 0076 of JP2009-283711, and JP-A-2011-059656.
  • the compounds described in paragraph 0052, the compounds described in paragraphs 0114, 0116 and 0118 of JP2012-194520A, the compounds described in paragraph 0166 of International Publication No. 2015/199219, and the like can be used. The content is incorporated herein.
  • the migration inhibitor include the following compounds.
  • the content of the migration inhibitor is preferably 0.01 to 5.0% by mass with respect to the total solid content of the resin composition of the present invention. , 0.05 to 2.0% by mass, more preferably 0.1 to 1.0% by mass.
  • the migration inhibitor may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of migration inhibitors, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor include phenol-based compounds, quinone-based compounds, amino-based compounds, N-oxyl-free radical compound-based compounds, nitro-based compounds, nitroso-based compounds, heteroaromatic ring-based compounds, and metal compounds.
  • Specific compounds of the polymerization inhibitor include p-hydroquinone, o-hydroquinone, o-methoxyphenol, p-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, p-tert-butylcatechol, 1, 4-benzoquinone, diphenyl-p-benzoquinone, 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenyl Hydroxyamine primary cerium salt, N-nitroso-N-phenylhydroxyamine aluminum salt, N-nitrosodiphenylamine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediamine tetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediamine tetraacetic acid, glycol etherdiamine tetraacetic acid, 2, 6-di-tert-butyl-4-methylphenol
  • polymerization inhibitor described in paragraph 0060 of JP-A-2015-127817 and the compound described in paragraphs 0031 to 0046 of International Publication No. 2015/125469 can also be used, and the contents thereof are described in the present specification. Be incorporated.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 20% by mass, preferably 0 to 20% by mass, based on the total solid content of the resin composition of the present invention. It is more preferably 0.02 to 15% by mass, and even more preferably 0.05 to 10% by mass.
  • the polymerization inhibitor may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more types of polymerization inhibitors, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention preferably contains an acid scavenger in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating.
  • the acid scavenger refers to a compound that can capture the generated acid by being present in the system, and is preferably a compound having low acidity and high pKa.
  • the acid trapping agent a compound having an amino group is preferable, a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, an ammonium salt, a tertiary amine and the like are preferable, and a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine and an ammonium salt are preferable.
  • the acid scavenger include a compound having an imidazole structure, a diazabicyclo structure, an onium structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and an aniline having a hydroxyl group and / or an ether bond. Derivatives and the like can be preferably mentioned.
  • the acid scavenger is a salt having a cation selected from ammonium, diazonium, iodonium, sulfonium, phosphonium, pyridinium and the like, and an anion of an acid having a lower acidity than the acid generated by the acid generator. Is preferable.
  • Examples of the acid scavenger having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole and the like.
  • As an acid scavenger having a diazabicyclo structure 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nona-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5,4] , 0] Undekar 7-En and the like.
  • Examples of the acid trapping agent having an onium structure include tetrabutylammonium hydroxide, triarylsulfoniumhydroxydo, phenacylsulfoniumhydroxydo, sulfoniumhydroxydo having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfoniumhydroxydo and tris (specifically, triphenylsulfonium hydroxide, tris ( Examples thereof include t-butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide.
  • Examples of the acid scavenger having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine.
  • Examples of the acid scavenger having an aniline structure include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline and the like.
  • Examples of the acid scavenger having a pyridine structure include pyridine, 4-methylpyridine and the like.
  • alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond examples include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-phenyldiethanolamine, tris (methoxyethoxyethyl) amine and the like.
  • aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond examples include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline and the like.
  • preferred acid trapping agents include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, hexylamine, dodecylamine, cyclohexylamine, cyclohexylmethylamine, cyclohexyldimethylamine, aniline, N-methylaniline, N.
  • N-dimethylaniline diphenylamine, pyridine, butylamine, isobutylamine, dibutylamine, tributylamine, dicyclohexylamine, DBU (diazabicycloundecene), DABCO (1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane), N, N-diisopropylethylamine, tetramethylammonium hydroxide, ethylenediamine, 1,5-diaminopentane, N-methylhexylamine, N-methyldicyclohexylamine, trioctylamine, N-ethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetrabutyl-1,6-hexanediamine, spermidin, diaminocyclohexane, bis (2-methoxyethyl) amine, piperidine, methylpiperidin
  • the composition according to the present invention may or may not contain an acid scavenger, but when it is contained, the content of the acid scavenger is usually 0.001 to 0 based on the total solid content of the composition. It is 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass.
  • the acid generator / acid scavenger (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, still more preferably 7.0 to 150.
  • the resin composition of the present invention comprises various additives such as a surfactant, a higher fatty acid derivative, a thermal polymerization initiator, an inorganic particle, and an ultraviolet absorber, if necessary, as long as the effects of the present invention can be obtained.
  • Organic titanium compounds, antioxidants, antiaggregating agents, phenolic compounds, other polymer compounds, plasticizers and other auxiliaries eg, antifoaming agents, flame retardant agents, etc.
  • properties such as film physical characteristics can be adjusted.
  • the total blending amount is preferably 3% by mass or less of the solid content of the resin composition of the present invention.
  • surfactant various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and a hydrocarbon-based surfactant can be used.
  • the surfactant may be a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or an anionic surfactant.
  • the liquid characteristics (particularly, fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, and the uniformity of the coating thickness and the liquid saving property are further improved. can do. That is, when a film is formed by using a coating liquid to which a composition containing a surfactant is applied, the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid is reduced, and the wettability to the surface to be coated is improved. , The applicability to the surface to be coated is improved. Therefore, it is possible to more preferably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • fluorine-based surfactant examples include Megafuck F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, and F479.
  • F482, F554, F780, RS-72-K above, manufactured by DIC Co., Ltd.
  • Florard FC430, FC431, FC171, Novek FC4430, FC4432 aboveve, manufactured by 3M Japan Ltd.
  • the compounds described in paragraphs 0015 to 0158 of JP-A-2015-117327 and the compounds described in paragraphs 0117 to 0132 of JP-A-2011-132503 can also be used. Incorporated herein.
  • a block polymer can also be used as the fluorine-based surfactant, and specific examples thereof include compounds described in JP-A-2011-89090, the contents of which are incorporated in the present specification.
  • the fluorine-based surfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy groups and propyleneoxy groups) (meth).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used, and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactant used in the present invention.
  • the weight average molecular weight of the above compounds is preferably 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000.
  • a fluorine-based surfactant a fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain can also be used as the fluorine-based surfactant. Specific examples thereof include the compounds described in paragraphs 0050 to 0090 and 0289 to 0295 of JP2010-164965, the contents of which are incorporated in the present specification. Examples of commercially available products include Megafuck RS-101, RS-102, and RS-718K manufactured by DIC Corporation.
  • the fluorine content in the fluorine-based surfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity in the thickness of the coating film and liquid saving, and has good solubility in the composition.
  • silicone-based surfactant examples include Torre Silicone DC3PA, Torre Silicone SH7PA, Torre Silicone DC11PA, Torre Silicone SH21PA, Torre Silicone SH28PA, Torre Silicone SH29PA, Torre Silicone SH30PA, Torre Silicone SH8400 (all, Toray Dow Corning Co., Ltd.). ), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452 (all manufactured by Momentive Performance Materials), KP-341, KF6001, KF6002 (all manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) ), BYK307, BYK323, BYK330 (all manufactured by Big Chemie Co., Ltd.) and the like.
  • hydrocarbon-based surfactant examples include Pionin A-76, Newcalgen FS-3PG, Pionin B-709, Pionin B-811-N, Pionin D-1004, Pionin D-3104, Pionin D-3605, and Pionin.
  • Nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane and their ethoxylates and propoxylates (eg, glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ethers, polyoxyethylene stearyl ethers, etc. Examples thereof include polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and sorbitan fatty acid ester.
  • organosiloxane polymer KP-341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • (meth) acrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, No. 77, No. 90, No. 95 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • W001 manufactured by Yusho Co., Ltd.
  • anion-type surfactant examples include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), Sandet BL (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.005 to 1.0% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the resin composition of the present invention is added with a higher fatty acid derivative such as behenic acid or behenic acid amide, and the resin composition of the present invention is dried in the process of drying after application. It may be unevenly distributed on the surface of.
  • the content of the higher fatty acid derivative is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the resin composition of the present invention.
  • the higher fatty acid derivative may be only one kind or two or more kinds. When there are two or more higher fatty acid derivatives, the total is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention may contain a thermal polymerization initiator, and may particularly contain a thermal radical polymerization initiator.
  • the thermal radical polymerization initiator is a compound that generates radicals by heat energy to initiate or accelerate the polymerization reaction of a polymerizable compound. Since the polymerization reaction of the resin and the polymerizable compound can be promoted by adding the thermal radical polymerization initiator, the solvent resistance can be further improved. Further, the above-mentioned photopolymerization initiator may also have a function of initiating polymerization by heat, and may be added as a thermal polymerization initiator.
  • thermal radical polymerization initiator examples include the compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP-A-2008-063554, the contents of which are incorporated in the present specification.
  • the content thereof is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total solid content of the resin composition of the present invention. , More preferably 0.5 to 15% by mass. Only one type of thermal polymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more kinds of thermal polymerization initiators are contained, the total amount is preferably in the above range.
  • the resin composition of the present invention may contain inorganic particles.
  • specific examples of the inorganic particles include calcium carbonate, calcium phosphate, silica, kaolin, talc, titanium dioxide, alumina, barium sulfate, calcium fluoride, lithium fluoride, zeolite, molybdenum sulfide, and glass.
  • the average particle size of the inorganic particles is preferably 0.01 to 2.0 ⁇ m, more preferably 0.02 to 1.5 ⁇ m, further preferably 0.03 to 1.0 ⁇ m, and 0.04 to 0.5 ⁇ m. Especially preferable.
  • the average particle size of the inorganic particles is a primary particle size and a volume average particle size.
  • the volume average particle size can be measured by a dynamic light scattering method using Nanotrac WAVE II EX-150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). If the above measurement is difficult, it can be measured by a centrifugal sedimentation light transmission method, an X-ray transmission method, or a laser diffraction / scattering method.
  • the composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber.
  • an ultraviolet absorber such as salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, substituted acrylonitrile-based, or triazine-based can be used.
  • salicylate-based ultraviolet absorbers include phenylsalicylate, p-octylphenyl salicylate, pt-butylphenyl salicylate and the like
  • benzophenone-based ultraviolet absorbers include 2,2'-dihydroxy-4-.
  • Methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2- Hydroxyl-4-octoxybenzophenone and the like can be mentioned.
  • benzotriazole-based ultraviolet absorbers include 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole and 2- (2'-hydroxy-3).
  • Examples of the substituted acrylonitrile-based ultraviolet absorber include ethyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate, 2-ethylhexyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate, and the like.
  • the triazine-based ultraviolet absorber 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) )-1,3,5-Triazine, 2- [4-[(2-Hydroxy-3-tridecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) Mono (hydroxyphenyl) triazine compounds such as -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin
  • the above-mentioned various ultraviolet absorbers may be used alone or in combination of two or more.
  • the composition of the present invention may or may not contain an ultraviolet absorber, but when it is contained, the content of the ultraviolet absorber is 0.001% by mass with respect to the total solid content mass of the composition of the present invention. It is preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less.
  • the resin composition of the present embodiment may contain an organic titanium compound. Since the resin composition contains an organic titanium compound, a resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature.
  • Examples of the organic titanium compound that can be used include those in which an organic group is bonded to a titanium atom via a covalent bond or an ionic bond.
  • Specific examples of the organic titanium compound are shown in I) to VII) below:
  • I) Titanium chelate compound Among them, a titanium chelate compound having two or more alkoxy groups is more preferable because the resin composition has good storage stability and a good curing pattern can be obtained.
  • Specific examples include titanium bis (triethanolamine) diisopropoxyside, titanium di (n-butoxide) bis (2,4-pentanegenate), and titanium diisopropoxiside bis (2,4-pentanegeonate).
  • Titanium Alkoxy Titanium Compounds For example, Titanium Tetra (n-Butoxide), Titanium Tetraethoxide, Titanium Tetra (2-ethylhexoxyside), Titanium Tetraisobutoxide, Titanium Tetraisopropoxyside, Titanium Tetramethoxide , Titanium Tetramethoxypropoxyside, Titanium Tetramethylphenoxide, Titanium Tetra (n-Noniloxide), Titanium Tetra (n-Propoxide), Titanium Tetrasteeryloxyside, Titanium Tetrakiss [Bis ⁇ 2,2- (Aryloxymethyl) Butokiside ⁇ ] etc.
  • Titanocene compounds for example, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, bis ( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluorophenyl) titanium, bis ( ⁇ 5-2, 2). 4-Cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) phenyl) titanium and the like.
  • Monoalkoxytitanium compound For example, titaniumtris (dioctylphosphate) isopropoxyside, titaniumtris (dodecylbenzenesulfonate) isopropoxyside and the like.
  • Titanium oxide compound For example, titanium oxide bis (pentanionate), titanium oxide bis (tetramethylheptandionate), phthalocyanine titanium oxide and the like.
  • the organic titanium compound at least one compound selected from the group consisting of the above-mentioned I) titanium chelate compound, II) tetraalkoxytitanium compound, and III) titanosen compound has better chemical resistance. It is preferable from the viewpoint of playing.
  • -Pyrrole-1-yl) phenyl) titanium is preferred.
  • the blending amount is preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific resin.
  • the blending amount is 0.05 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are more effectively exhibited in the obtained curing pattern, while when it is 10 parts by mass or less, the storage stability of the composition Excellent.
  • the composition of the present invention may contain an antioxidant.
  • an antioxidant By containing an antioxidant as an additive, it is possible to improve the elongation characteristics of the film after curing and the adhesion with a metal material.
  • the antioxidant include phenol compounds, phosphite ester compounds, thioether compounds and the like.
  • the phenol compound any phenol compound known as a phenolic antioxidant can be used.
  • Preferred phenolic compounds include hindered phenolic compounds.
  • a compound having a substituent at a site (ortho position) adjacent to the phenolic hydroxy group is preferable.
  • a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 22 carbon atoms is preferable.
  • a compound having a phenol group and a phosphite ester group in the same molecule is also preferable.
  • a phosphorus-based antioxidant can also be preferably used.
  • antioxidants include, for example, Adekastab AO-20, Adekastab AO-30, Adekastab AO-40, Adekastab AO-50, Adekastab AO-50F, Adekastab AO-60, Adekastab AO-60G, and Adekastab AO-80. , ADEKA STAB AO-330 (above, manufactured by ADEKA Corporation) and the like.
  • the antioxidant the compounds described in paragraphs 0023 to 0048 of Japanese Patent No. 6268967 can also be used, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • the composition of the present invention may contain a latent antioxidant, if necessary.
  • the latent antioxidant is a compound in which the site that functions as an antioxidant is protected by a protecting group, and is heated at 100 to 250 ° C. or at 80 to 200 ° C. in the presence of an acid / base catalyst. This includes compounds in which the protecting group is desorbed and functions as an antioxidant.
  • Examples of the latent antioxidant include compounds described in International Publication No. 2014/021023, International Publication No. 2017/030005, and JP-A-2017-008219, the contents of which are incorporated in the present specification.
  • Examples of commercially available products of latent antioxidants include ADEKA ARKULS GPA-5001 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • preferred antioxidants include 2,2-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,6-di-t-butylphenol and compounds of formula (3).
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 2 or more carbon atoms (preferably 2 to 10 carbon atoms), and R 6 represents an alkylene having 2 or more carbon atoms (preferably 2 to 10 carbon atoms). Represents a group.
  • R 7 represents a 1- to tetravalent organic group containing at least one of an alkylene group having 2 or more carbon atoms (preferably 2 to 10 carbon atoms), an oxygen atom, and a nitrogen atom.
  • k represents an integer of 1 to 4.
  • the compound represented by the formula (3) suppresses the oxidative deterioration of the aliphatic group and the phenolic hydroxyl group of the resin.
  • metal oxidation can be suppressed by the rust preventive action on the metal material.
  • R 7 includes an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkyl ether group, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, an aryl group, an arylether group, a carboxyl group, a carbonyl group, an allyl group, a vinyl group and a heterocyclic group.
  • -O-, -NH-, -NHNH-, a combination thereof and the like can be mentioned, and may further have a substituent.
  • alkyl ether group and -NH- from the viewpoint of solubility in a developing solution and metal adhesion
  • -NH- is preferable from the viewpoint of interaction with a resin and metal adhesion due to metal complex formation. More preferred.
  • Examples of the compound represented by the general formula (3) include the following, but the compound is not limited to the following structure.
  • the amount of the antioxidant added is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to the resin.
  • the addition amount is 0.1 part by mass or more, the effect of improving the elongation property and the adhesion to the metal material can be easily obtained even in a high temperature and high humidity environment, and when the addition amount is 10 parts by mass or less, for example, photosensitive is exhibited.
  • the interaction with the agent improves the sensitivity of the resin composition.
  • Only one kind of antioxidant may be used, or two or more kinds may be used. When two or more types are used, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the resin composition of the present embodiment may contain an anti-aggregation agent, if necessary.
  • the antiaggregating agent include sodium polyacrylate and the like.
  • one type of anti-aggregation agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the composition of the present invention may or may not contain an anti-aggregation agent, but when it is contained, the content of the anti-aggregation agent is 0.01% by mass with respect to the total solid content mass of the composition of the present invention. It is preferably 10% by mass or less, and more preferably 0.02% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the resin composition of the present embodiment may contain a phenolic compound, if necessary.
  • phenolic compound include Bis-Z, BisP-EZ, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, BisOCHP-Z, BisP-MZ, BisP-PZ, BisP-IPZ, BisOCP-IPZ, and BisP-CP.
  • one type of phenolic compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the composition of the present invention may or may not contain a phenolic compound, but when it is contained, the content of the phenolic compound is 0.01% by mass with respect to the total solid content mass of the composition of the present invention. It is preferably 30% by mass or more, and more preferably 0.02% by mass or more and 20% by mass or less.
  • Examples of other polymer compounds include siloxane resins, (meth) acrylic polymers copolymerized with (meth) acrylic acid, novolak resins, resole resins, polyhydroxystyrene resins and copolymers thereof.
  • the other polymer compound may be a modified product into which a cross-linking group such as a methylol group, an alkoxymethyl group, or an epoxy group is introduced.
  • one type of other polymer compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the composition of the present invention may or may not contain other polymer compounds, but when it is contained, the content of the other polymer compounds is 0 with respect to the total solid content mass of the composition of the present invention. It is preferably 0.01% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 0.02% by mass or more and 20% by mass or less.
  • the viscosity of the resin composition of the present invention can be adjusted by adjusting the solid content concentration of the resin composition. From the viewpoint of the coating film thickness, 1,000 mm 2 / s to 12,000 mm 2 / s is preferable, 2,000 mm 2 / s to 10,000 mm 2 / s is more preferable, and 3,000 mm 2 / s to 8,000 mm. 2 / s is more preferable. Within the above range, it becomes easy to obtain a highly uniform coating film.
  • the coated surface condition may deteriorate. ..
  • the water content of the resin composition of the present invention is preferably less than 2.0% by mass, more preferably less than 1.5% by mass, and even more preferably less than 1.0% by mass. If it is 2.0% or more, the storage stability of the resin composition may be impaired. Examples of the method for maintaining the water content include adjusting the humidity under storage conditions and reducing the porosity of the storage container during storage.
  • the metal content of the resin composition of the present invention is preferably less than 5 mass ppm (parts per million), more preferably less than 1 mass ppm, and even more preferably less than 0.5 mass ppm, from the viewpoint of insulating properties.
  • the metal include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, copper, chromium, nickel and the like, but metals contained as a complex of an organic compound and a metal are excluded. When a plurality of metals are contained, it is preferable that the total of these metals is in the above range.
  • the resin composition of the present invention selects a raw material having a low metal content as the raw material constituting the resin composition of the present invention.
  • examples thereof include a method of filtering the raw materials constituting the product by a filter, a method of lining the inside of the device with polytetrafluoroethylene or the like, and performing distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible.
  • the resin composition of the present invention preferably has a halogen atom content of less than 500 mass ppm, more preferably less than 300 mass ppm, and less than 200 mass ppm from the viewpoint of wiring corrosiveness. Is more preferable. Among them, those existing in the state of halogen ions are preferably less than 5 mass ppm, more preferably less than 1 mass ppm, and even more preferably less than 0.5 mass ppm.
  • the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom. It is preferable that the total amount of chlorine atom and bromine atom, or chlorine ion and bromine ion is in the above range, respectively.
  • ion exchange treatment and the like are preferably mentioned.
  • a conventionally known storage container can be used as the storage container for the resin composition of the present invention.
  • a multi-layer bottle having a container inner wall made of 6 types and 6 layers of resin and 6 types of resin are used for the purpose of suppressing contamination of raw materials and the resin composition of the present invention with impurities. It is also preferable to use a bottle having a 7-layer structure. Examples of such a container include the container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-123351.
  • the cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the resin composition of the present invention.
  • the curing of the resin composition is preferably by heating, more preferably the heating temperature is in the range of 120 ° C to 400 ° C, further preferably in the range of 140 ° C to 380 ° C, and 170 ° C. It is particularly preferable that the temperature is in the range of about 350 ° C.
  • the form of the cured product of the resin composition is not particularly limited, and can be selected according to the intended use, such as a film shape, a rod shape, a spherical shape, and a pellet shape.
  • the cured product is preferably in the form of a film.
  • this cured product can be used for forming a protective film on the wall surface, forming via holes for conduction, adjusting impedance, capacitance or internal stress, and providing heat dissipation function. You can also choose the shape.
  • the film thickness of this cured product (film made of the cured product) is preferably 0.5 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the shrinkage rate of the resin composition of the present invention when cured is preferably 50% or less, more preferably 45% or less, still more preferably 40% or less.
  • the imidization reaction rate of the cured product of the resin composition of the present invention is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more. If it is less than 70%, the mechanical properties of the cured product may be inferior.
  • the elongation at break of the cured product of the resin composition of the present invention is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50% or more.
  • the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the resin composition of the present invention is preferably 180 ° C. or higher, more preferably 210 ° C. or higher, and even more preferably 230 ° C. or higher.
  • the resin composition of the present invention can be prepared by mixing each of the above components.
  • the mixing method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For mixing, mixing with a stirring blade, mixing with a ball mill, mixing by rotating the tank itself, or the like can be adopted.
  • the temperature during mixing is preferably 10 to 30 ° C, more preferably 15 to 25 ° C.
  • the filter hole diameter may be, for example, 5 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less, still more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the filter material is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon. When the material of the filter is polyethylene, it is more preferable to use HDPE (high density polyethylene).
  • the filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent. In the filter filtration step, a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel for use.
  • filters having different pore diameters or materials may be used in combination.
  • the connection mode include a mode in which an HDPE filter having a hole diameter of 1 ⁇ m is connected in series as the first stage and an HDPE filter having a hole diameter of 0.2 ⁇ m is connected in series as the second stage.
  • various materials may be filtered a plurality of times. When filtering multiple times, circulation filtration may be used. Moreover, you may pressurize and perform filtration.
  • the pressure to be pressurized is, for example, 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less, preferably 0.03 MPa or more and 0.9 MPa or less, and more preferably 0.05 MPa or more and 0.7 MPa or less. , 0.05 MPa or more and 0.5 MPa or less is more preferable.
  • impurities may be removed using an adsorbent. Filter filtration and impurity removal treatment using an adsorbent may be combined.
  • the adsorbent a known adsorbent can be used. Examples thereof include inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon.
  • the resin composition filled in the bottle may be placed under reduced pressure to perform a step of degassing.
  • the method for producing a cured product of the present invention preferably includes a film forming step of applying a resin composition onto a substrate to form a film. Further, in the method for producing a cured product of the present invention, the film forming step, the exposure step of selectively exposing the film formed by the film forming step, and the film exposed by the exposure step are developed using a developing solution. It is more preferable to include a developing step of forming a pattern.
  • the method for producing a cured product of the present invention includes the film forming step, the exposure step, the developing step, and the heating step for heating the pattern obtained by the developing step and the post-development for exposing the pattern obtained by the developing step.
  • the production method of the present invention includes the above-mentioned film forming step and the above-mentioned step of heating the film.
  • the production method of the present invention includes the above-mentioned film forming step and the above-mentioned step of heating the film.
  • the resin composition of the present invention can be applied to a substrate to form a film and can be used in a film forming step.
  • the method for producing a cured product of the present invention preferably includes a film forming step of applying a resin composition onto a substrate to form a film.
  • the type of base material can be appropriately determined depending on the application, but semiconductor-made base materials such as silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, and amorphous silicon, quartz, glass, optical film, ceramic material, and thin-film deposition film, Any of a metal base material such as a magnetic film, a reflective film, Ni, Cu, Cr, Fe (for example, a base material formed of metal, or a base material in which a metal layer is formed by, for example, plating or thin film deposition). (May be good), paper, SOG (Spin On Glass), TFT (thin film film) array base material, mold base material, electrode plate of plasma display panel (PDP), and the like, and are not particularly limited.
  • semiconductor-made base materials such as silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, and amorphous silicon, quartz, glass, optical film, ceramic material, and thin-film deposition film
  • a metal base material such as a magnetic film, a reflective film, Ni, Cu, Cr, Fe (
  • a semiconductor-made base material is particularly preferable, and a silicon base material, a Cu base material, and a molded base material are more preferable. Further, these substrates may be provided with a layer such as an adhesion layer or an oxide layer made of hexamethyldisilazane (HMDS) or the like on the surface thereof.
  • the shape of the base material is not particularly limited, and may be circular or rectangular. The size of the base material is, for example, 100 to 450 mm in diameter, preferably 200 to 450 mm in a circular shape. If it is rectangular, for example, the length of the short side is 100 to 1000 mm, preferably 200 to 700 mm.
  • a plate-shaped base material (substrate), preferably a panel-shaped base material (board) is used as the base material.
  • a resin composition when a resin composition is applied to the surface of a resin layer (for example, a layer made of a cured product) or the surface of a metal layer to form a film, the resin layer or the metal layer becomes a base material.
  • Coating is preferable as a means for applying the resin composition of the present invention on a substrate.
  • the means to be applied include a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method, an extrusion coating method, a spray coating method, a spin coating method, and a slit coating method.
  • An inkjet method and the like are exemplified. From the viewpoint of film thickness uniformity, a spin coating method, a slit coating method, a spray coating method, or an inkjet method is more preferable, and spin coating is performed from the viewpoint of film thickness uniformity and productivity.
  • the method and the slit coating method are preferable. By adjusting the solid content concentration and the coating conditions of the resin composition according to the method, a film having a desired thickness can be obtained.
  • the coating method can be appropriately selected depending on the shape of the substrate.
  • a spin coating method, a spray coating method, an inkjet method, etc. are preferable, and for a rectangular substrate, a slit coating method or a spray coating method is preferable.
  • the method, the inkjet method and the like are preferable.
  • the spin coating method for example, it can be applied at a rotation speed of 500 to 3,500 rpm for about 10 seconds to 3 minutes. Further, it is also possible to apply a method of transferring a coating film previously applied onto a temporary support by the above-mentioned application method onto a substrate.
  • the production method described in paragraphs 0023 and 0036 to 0051 of JP-A-2006-023696 and paragraphs 0090 to 0108 of JP-A-2006-047592 can be suitably used in the present invention.
  • a step of removing the excess film at the end of the base material may be performed. Examples of such a process include edge bead rinse (EBR), back rinse and the like.
  • EBR edge bead rinse
  • a pre-wet step of applying various solvents to the base material before applying the resin composition to the base material to improve the wettability of the base material and then applying the resin composition may be adopted.
  • the film may be subjected to a step (drying step) of drying the film (layer) formed to remove the solvent after the film forming step (layer forming step). That is, the method for producing a cured product of the present invention may include a drying step of drying the film formed by the film forming step. Further, it is preferable that the drying step is performed after the film forming step and before the exposure step.
  • the drying temperature of the film in the drying step is preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70 ° C to 130 ° C, still more preferably 90 ° C to 110 ° C. Further, drying may be performed by reducing the pressure.
  • the drying time is exemplified by 30 seconds to 20 minutes, preferably 1 minute to 10 minutes, more preferably 2 minutes to 7 minutes.
  • the film may be subjected to an exposure step of selectively exposing the film. That is, the method for producing a cured product of the present invention may include an exposure step of selectively exposing the film formed by the film forming step. Selective exposure means exposing a part of the film. Further, by selectively exposing the film, an exposed region (exposed portion) and an unexposed region (non-exposed portion) are formed on the film.
  • the exposure amount is not particularly determined as long as the resin composition of the present invention can be cured, but for example, it is preferably 50 to 10,000 mJ / cm 2 in terms of exposure energy at a wavelength of 365 nm, and 200 to 8,000 mJ / cm 2 . Is more preferable.
  • the exposure wavelength can be appropriately set in the range of 190 to 1,000 nm, preferably 240 to 550 nm.
  • the exposure wavelengths are as follows: (1) semiconductor laser (wavelength 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm, 375 nm, 355 nm etc.), (2) metal halide lamp, (3) high-pressure mercury lamp, g-ray (wavelength).
  • the resin composition of the present invention is particularly preferably exposed to a high-pressure mercury lamp, and above all, to be exposed to i-rays.
  • the exposure method is not particularly limited as long as it is a method in which at least a part of the film made of the resin composition of the present invention is exposed, but exposure using a photomask, exposure by a laser direct imaging method, or the like is possible. Can be mentioned.
  • the film may be subjected to a step of heating after exposure (post-exposure heating step). That is, the method for producing a cured product of the present invention may include a post-exposure heating step of heating the film exposed by the exposure step.
  • the post-exposure heating step can be performed after the exposure step and before the developing step.
  • the heating temperature in the post-exposure heating step is preferably 50 ° C to 140 ° C, more preferably 60 ° C to 120 ° C.
  • the heating time in the post-exposure heating step is preferably 30 seconds to 300 minutes, more preferably 1 minute to 10 minutes.
  • the heating rate in the post-exposure heating step is preferably 1 to 12 ° C./min, more preferably 2 to 10 ° C./min, and even more preferably 3 to 10 ° C./min from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature. Further, the heating rate may be appropriately changed during heating.
  • the heating means in the post-exposure heating step is not particularly limited, and a known hot plate, oven, infrared heater, or the like can be used. Further, it is also preferable to carry out the heating in an atmosphere having a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium or argon.
  • the film after exposure may be subjected to a developing step of developing with a developing solution to form a pattern.
  • the method for producing a cured product of the present invention may include a developing step of developing a film exposed by the exposure step with a developing solution to form a pattern.
  • a developing step of developing a film exposed by the exposure step with a developing solution to form a pattern By performing the development, one of the exposed portion and the non-exposed portion of the film is removed, and a pattern is formed.
  • the development in which the non-exposed portion of the film is removed by the developing step is called negative type development
  • the development in which the exposed portion of the film is removed by the developing step is called positive type development.
  • Examples of the developing solution used in the developing step include an alkaline aqueous solution or a developing solution containing an organic solvent.
  • the developing solution is an alkaline aqueous solution
  • examples of the basic compound that the alkaline aqueous solution can contain include inorganic alkalis, primary amines, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts.
  • TMAH Tetramethylammonium Hydroxide
  • potassium hydroxide sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-butylamine, triethylamine, methyldiethylamine , Dimethylethanolamine, Triethanolamine, Tetraethylammonium Hydroxide, Tetrapropylammonium Hydroxide, Tetrabutylammonium Hydroxide, Tetrapentyl Ammonium Hydroxide, Tetrahexyl Ammonium Hydroxide, Tetraoctyl Ammonium Hydroxide, Ethyltrimethylammonium Hydroxide , Butyltrimethylammonium Hydroxide, Methyltriamylammonium Hydroxide, Dibutyldipentylammonium Hydroxide, dimethylbis (2-Hydroxyethyl) Ammonium Hydroxide, tri
  • the content of the basic compound in the developing solution is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and 0.3 to 3% by mass in the total mass of the developing solution. Is more preferable.
  • the organic solvent may be used as esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, etc.
  • alkyl alkyloxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxy
  • ethers for example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, Ethyl glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene Glycol monoethyl ether acetate, propylene Glycolmonopropyl ether acetate and the like, and as ketones
  • Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and anisole, cyclic terpenes such as limonene, dimethylsulfoxide as sulfoxides, and methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, octanol and diethylene glycol as alcohols.
  • Preferable examples thereof include propylene glycol, methylisobutylcarbinol, triethyleneglycol and the like
  • examples of the amides include N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone and dimethylformamide.
  • the developer contains an organic solvent
  • one type or a mixture of two or more types of organic solvent can be used.
  • a developer containing at least one selected from the group consisting of cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, and cyclohexanone is particularly preferable, and cyclopentanone and ⁇ -butyrolactone are preferable.
  • a developer containing at least one selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide and dimethyl sulfoxide is more preferable, and a developer containing cyclopentanone is most preferable.
  • the content of the organic solvent with respect to the total mass of the developer is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. Is more preferable, and 90% by mass or more is particularly preferable. Further, the content may be 100% by mass.
  • the developer may further contain other components.
  • other components include known surfactants and known defoaming agents.
  • the method of supplying the developing solution is not particularly limited as long as a desired pattern can be formed, and the method of immersing the base material on which the film is formed in the developing solution and the method of supplying the developing solution to the film formed on the base material using a nozzle.
  • the type of nozzle is not particularly limited, and examples thereof include a straight nozzle, a shower nozzle, and a spray nozzle.
  • the method of supplying the developing solution with a straight nozzle or the method of continuously supplying the developing solution with a spray nozzle is preferable. From the viewpoint of permeability, the method of supplying with a spray nozzle is more preferable. Further, after the developer is continuously supplied by the straight nozzle, the base material is spun to remove the developer from the base material, and after spin drying, the developer is continuously supplied by the straight nozzle again, and then the base material is spun to use the developer as the base material. A step of removing from the top may be adopted, or this step may be repeated a plurality of times.
  • the method of supplying the developer in the developing process includes a process in which the developer is continuously supplied to the substrate, a process in which the developer is kept in a substantially stationary state on the substrate, and a process in which the developer is superposed on the substrate.
  • a process of vibrating with a sound wave or the like and a process of combining them can be adopted.
  • the development time is preferably 10 seconds to 10 minutes, more preferably 20 seconds to 5 minutes.
  • the temperature of the developing solution at the time of development is not particularly determined, but is preferably 10 to 45 ° C, more preferably 18 ° C to 30 ° C.
  • the pattern may be further washed (rinsed) with the rinsing solution. Further, a method such as supplying a rinse liquid before the developer in contact with the pattern is completely dried may be adopted.
  • the developing solution is an alkaline aqueous solution
  • water can be used as the rinsing solution.
  • the developer is a developer containing an organic solvent, for example, a solvent different from the solvent contained in the developer (for example, water or an organic solvent different from the organic solvent contained in the developer) is used as the rinse solution. be able to.
  • the esters include, for example, ethyl acetate, -n-butyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate.
  • alkyl alkyloxyacetate eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, methoxyacetic acid) Eth
  • Ethyl acid acid, etc. methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutate, ethyl 2-oxobutate, etc.
  • ethers for example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran.
  • Ethyl Glycol Monomethyl Ether Ethyl Glycol Monoethyl Ether, Methyl Cellosolve Acetate, Ethyl Cellosolve Acetate, Diethylene Glycol Monomethyl Ether, Diethylene Glycol Monoethyl Ether, Diethylene Glycol Monobutyl Ether, Ethyl Glycol Monomethyl Ether (PGME), Ethyl Glycol Monomethyl Ether Acetate (PGMEA), Propylene glycol monoethyl ether acetate, propionate Lopyrene glycol monopropyl ether acetate and the like, and as ketones, for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, N-methyl-2-pyrrolidone and the like, and as cyclic hydrocarbons, for example.
  • ketones for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cycl
  • Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, anisole, cyclic terpenes such as limonene, dimethylsulfoxide as sulfoxides, and methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, octanol, diethylene glycol as alcohols.
  • Propylene glycol, methylisobutylcarbinol, triethyleneglycol and the like, and examples of the amides include N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, dimethylformamide and the like.
  • the rinsing liquid contains an organic solvent
  • one type or a mixture of two or more types of organic solvent can be used.
  • cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, PGMEA, PGME are particularly preferable, cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl sulfoxide, PGMEA, PGME are more preferable, and cyclohexanone and PGMEA are preferable. More preferred.
  • the rinsing liquid contains an organic solvent
  • 50% by mass or more of the rinsing liquid is preferably an organic solvent, 70% by mass or more is more preferably an organic solvent, and 90% by mass or more is an organic solvent. Is more preferable.
  • the rinse liquid may be 100% by mass of an organic solvent.
  • the rinse solution may further contain other components.
  • other components include known surfactants and known defoaming agents.
  • the method of supplying the rinsing liquid is not particularly limited as long as a desired pattern can be formed, and the method of immersing the base material in the rinsing liquid, the method of supplying the rinsing liquid to the base material by filling, and the method of supplying the rinsing liquid to the base material by a shower.
  • the method of supplying the rinse liquid with a shower nozzle, a straight nozzle, a spray nozzle, etc. there is a method of supplying the rinse liquid with a spray nozzle is preferable. From the viewpoint of the permeability of the rinse liquid into the image portion, the method of supplying with a spray nozzle is more preferable.
  • the type of nozzle is not particularly limited, and examples thereof include a straight nozzle, a shower nozzle, and a spray nozzle.
  • the rinsing step is preferably a step of supplying the rinsing liquid to the exposed film by a straight nozzle or continuously, and more preferably a step of supplying the rinsing liquid by a spray nozzle.
  • a method of supplying the rinse liquid in the rinsing step a step of continuously supplying the rinse liquid to the base material, a step of keeping the rinse liquid in a substantially stationary state on the base material, and a step of superimposing the rinse liquid on the base material.
  • a process of vibrating with a sonic or the like and a process of combining them can be adopted.
  • the rinsing time is preferably 10 seconds to 10 minutes, more preferably 20 seconds to 5 minutes.
  • the temperature of the rinsing liquid at the time of rinsing is not particularly determined, but is preferably 10 to 45 ° C, more preferably 18 ° C to 30 ° C.
  • the pattern obtained by the developing step (in the case of performing the rinsing step, the pattern after rinsing) may be subjected to a heating step of heating the pattern obtained by the above-mentioned development. That is, the method for producing a cured product of the present invention may include a heating step of heating the pattern obtained by the developing step. Further, the method for producing a cured product of the present invention may include a pattern obtained by another method without performing a developing step, or a heating step of heating the film obtained by the film forming step. In the heating step, the resin such as the polyimide precursor is cyclized to become the resin such as polyimide.
  • the heating temperature (maximum heating temperature) in the heating step is preferably 50 to 450 ° C, more preferably 150 to 350 ° C, further preferably 150 to 250 ° C, further preferably 160 to 250 ° C, and particularly preferably 160 to 230 ° C. preferable.
  • the heating step is preferably a step of promoting the cyclization reaction of the polyimide precursor in the pattern by the action of the base or the like generated from the base generator by heating.
  • the heating in the heating step is preferably performed at a heating rate of 1 to 12 ° C./min from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature.
  • the temperature rising rate is more preferably 2 to 10 ° C./min, even more preferably 3 to 10 ° C./min.
  • the temperature at the start of heating it is preferable to carry out from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature at a heating rate of 1 to 8 ° C./sec, more preferably 2 to 7 ° C./sec, and 3 to 6 ° C. °C / sec is more preferable.
  • the temperature at the start of heating is preferably 20 ° C to 150 ° C, more preferably 20 ° C to 130 ° C, and even more preferably 25 ° C to 120 ° C.
  • the temperature at the start of heating refers to the temperature at which the process of heating to the maximum heating temperature is started.
  • the resin composition of the present invention when applied onto a substrate and then dried, it is the temperature of the film (layer) after drying, for example, from the boiling point of the solvent contained in the resin composition of the present invention.
  • the heating time (heating time at the maximum heating temperature) is preferably 5 to 360 minutes, more preferably 10 to 300 minutes, and even more preferably 15 to 240 minutes.
  • the heating temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, from the viewpoint of adhesion between layers. It is particularly preferable that the temperature is 120 ° C. or higher.
  • the upper limit of the heating temperature is preferably 350 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and even more preferably 240 ° C. or lower.
  • Heating may be performed in stages. As an example, the temperature is raised from 25 ° C. to 120 ° C. at 3 ° C./min and held at 120 ° C. for 60 minutes, the temperature is raised from 120 ° C. to 180 ° C. at 2 ° C./min, and the temperature is kept at 180 ° C. for 120 minutes. , And so on. It is also preferable to perform the treatment while irradiating with ultraviolet rays as described in US Pat. No. 9,159,547. It is possible to improve the characteristics of the film by such a pretreatment step.
  • the pretreatment step may be performed in a short time of about 10 seconds to 2 hours, more preferably 15 seconds to 30 minutes.
  • the pretreatment may be performed in two or more steps, for example, the first pretreatment step may be performed in the range of 100 to 150 ° C., and then the second pretreatment step may be performed in the range of 150 to 200 ° C. good. Further, cooling may be performed after heating, and the cooling rate in this case is preferably 1 to 5 ° C./min.
  • the heating step is preferably carried out in an atmosphere having a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium or argon or under reduced pressure in order to prevent decomposition of the specific resin.
  • the oxygen concentration is preferably 50 ppm (volume ratio) or less, and more preferably 20 ppm (volume ratio) or less.
  • the heating means in the heating step is not particularly limited, and examples thereof include a hot plate, an infrared furnace, an electric heating oven, a hot air oven, and an infrared oven.
  • the method for producing a cured product of the present invention may include a post-development exposure step for exposing the pattern obtained by the developing step.
  • the method for producing a cured product of the present invention may include a heating step and a post-development exposure step, or may include only one of a heating step and a post-development exposure step.
  • the post-development exposure step for example, a reaction in which cyclization of a polyimide precursor or the like is promoted by exposure to a photobase generator or a reaction in which desorption of acid-degradable groups is promoted by exposure to a photoacid generator is promoted. can do.
  • the post-development exposure step at least a part of the pattern obtained in the development step may be exposed, but it is preferable that all of the above patterns are exposed.
  • the exposure amount in the post-development exposure step is preferably 50 to 20,000 mJ / cm 2 and more preferably 100 to 15,000 mJ / cm 2 in terms of exposure energy at a wavelength at which the photosensitive compound has sensitivity. preferable.
  • the post-development exposure step can be performed using, for example, the light source in the above-mentioned exposure step, and it is preferable to use broadband light.
  • the pattern obtained by the developing step may be subjected to the metal layer forming step of forming the metal layer on the pattern.
  • the method for producing a cured product of the present invention includes a metal layer forming step of forming a metal layer on a pattern obtained by a developing step (preferably one provided in at least one of a heating step and a post-development exposure step). Is preferable.
  • metal layer existing metal species can be used without particular limitation, and examples thereof include copper, aluminum, nickel, vanadium, titanium, chromium, cobalt, gold, tungsten, tin, silver, and alloys containing these metals. Copper and aluminum are more preferred, and copper is even more preferred.
  • the method for forming the metal layer is not particularly limited, and an existing method can be applied.
  • the methods described in JP-A-2007-157879, JP-A-2001-521288, JP-A-2004-214501, JP-A-2004-101850, US Pat. No. 7,788,181B2, US Pat. No. 9,177,926B2 are used. can do.
  • photolithography, PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition), lift-off, electroplating, electroless plating, etching, printing, and a combination of these can be considered.
  • a patterning method combining sputtering, photolithography and etching, and a patterning method combining photolithography and electrolytic plating can be mentioned.
  • Preferred embodiments of plating include electrolytic plating using a copper sulfate or copper cyanide plating solution.
  • the thickness of the metal layer is preferably 0.01 to 50 ⁇ m, more preferably 1 to 10 ⁇ m in the thickest portion.
  • Examples of the method for producing a cured product of the present invention or the applicable field of the cured product of the present invention include an insulating film for an electronic device, an interlayer insulating film for a rewiring layer, a stress buffer film, and the like.
  • Other examples include forming a pattern by etching on a sealing film, a substrate material (base film or coverlay of a flexible printed circuit board, an interlayer insulating film), or an insulating film for mounting purposes as described above. For these applications, for example, Science & Technology Co., Ltd.
  • the method for producing a cured product of the present invention, or the cured product of the present invention is used for manufacturing a plate surface such as an offset plate surface or a screen plate surface, using it for etching molded parts, protective lacquer and dielectric in electronics, especially microelectronics. It can also be used for layer production and the like.
  • the laminated body of the present invention refers to a structure having a plurality of layers made of the cured product of the present invention.
  • the laminated body of the present invention is a laminated body including two or more layers made of a cured product, and may be a laminated body in which three or more layers are laminated.
  • the two or more layers made of the cured product contained in the laminated body at least one is a layer made of the cured product of the present invention, which causes shrinkage of the cured product or deformation of the cured product due to the shrinkage. From the viewpoint of suppressing, it is also preferable that the layer made of all the cured products contained in the laminated body is the layer made of the cured product of the present invention.
  • the method for producing a laminated body of the present invention preferably includes the method for producing a cured product of the present invention, and more preferably includes repeating the method for producing a cured product of the present invention a plurality of times.
  • the laminated body of the present invention contains two or more layers made of a cured product and contains a metal layer between any of the layers made of the cured product.
  • the metal layer is preferably formed by the metal layer forming step. That is, it is preferable that the method for producing a laminated body of the present invention further includes a metal layer forming step of forming a metal layer on a layer made of the cured product between the methods for producing a cured product which is performed a plurality of times.
  • the preferred embodiment of the metal layer forming step is as described above.
  • a laminate including at least a layer structure in which three layers of a layer made of a first cured product, a metal layer, and a layer made of a second cured product are laminated in this order is preferable. Be done. It is preferable that the layer made of the first cured product and the layer made of the second cured product are both layers made of the cured product of the present invention.
  • the resin composition of the present invention used for forming the layer made of the first cured product and the resin composition of the present invention used for forming the layer made of the second cured product have the same composition. It may be a product or a composition having a different composition.
  • the metal layer in the laminate of the present invention is preferably used as metal wiring such as a rewiring layer.
  • the method for producing a laminated body of the present invention preferably includes a laminating step.
  • the laminating step means that (a) a film forming step (layer forming step), (b) an exposure step, (c) a developing step, (d) a heating step and development are performed again on the surface of a pattern (resin layer) or a metal layer. It is a series of steps including performing at least one of the post-exposure steps in this order. However, it may be an embodiment in which at least one of the film forming step (a), the heating step and the post-development exposure step (d) is repeated. Further, (e) a metal layer forming step may be included after at least one of the (d) heating step and the post-development exposure step. Needless to say, the laminating step may further include the above-mentioned drying step and the like as appropriate.
  • the surface activation treatment step may be further performed after the exposure step, the heating step, or the metal layer forming step.
  • Plasma treatment is exemplified as the surface activation treatment. Details of the surface activation treatment will be described later.
  • the laminating step is preferably performed 2 to 20 times, more preferably 2 to 9 times.
  • a structure having two or more and 20 or less resin layers such as a resin layer / metal layer / resin layer / metal layer / resin layer / metal layer, is preferable, and a structure having two or more and 9 or less layers is more preferable. ..
  • the composition, shape, film thickness, etc. of each of the above layers may be the same or different.
  • a cured product (resin layer) of the resin composition of the present invention so as to further cover the metal layer after the metal layer is provided.
  • a film forming step an exposure step, (c) a developing step, (d) at least one of a heating step and a post-development exposure step (e) a metal layer forming step is repeated in this order.
  • a film forming step an exposure step
  • a developing step a developing step
  • a metal layer forming step is repeated in this order.
  • a film forming step, (d) at least one of a heating step and a post-development exposure step, and (e) a metal layer forming step is repeated in this order.
  • the method for producing a laminate of the present invention preferably includes a surface activation treatment step of surface activating at least a part of the metal layer and the resin composition layer.
  • the surface activation treatment step is usually performed after the metal layer forming step, but after the development step, the surface activation treatment step may be performed on the resin composition layer, and then the metal layer forming step may be performed.
  • the surface activation treatment may be performed on at least a part of the metal layer, on at least a part of the exposed resin composition layer, or on the metal layer and the exposed resin composition layer. For both, you may go to at least part of each.
  • the surface activation treatment is preferably performed on at least a part of the metal layer, and it is preferable to perform the surface activation treatment on a part or all of the region forming the resin composition layer on the surface of the metal layer.
  • the surface activation treatment is performed on a part or all of the resin composition layer (resin layer) after exposure. As described above, by performing the surface activation treatment on the surface of the resin composition layer, it is possible to improve the adhesion to the metal layer or the resin layer provided on the surface of the surface activation treatment.
  • the resin composition layer when the resin composition layer is cured, such as when negative type development is performed, it is less likely to be damaged by the surface treatment and the adhesion is likely to be improved.
  • Specific examples of the surface activation treatment include plasma treatment of various raw material gases (oxygen, hydrogen, argon, nitrogen, nitrogen / hydrogen mixed gas, argon / oxygen mixed gas, etc.), corona discharge treatment, and CF 4 / O 2 .
  • the energy is preferably 500 to 200,000 J / m 2 , more preferably 1000 to 100,000 J / m 2 , and most preferably 10,000 to 50,000 J / m 2 .
  • the present invention also discloses a semiconductor device containing the cured product of the present invention or the laminate of the present invention.
  • the present invention also discloses a method for producing a cured product of the present invention, or a method for producing a semiconductor device including a method for producing a laminate of the present invention.
  • the semiconductor device in which the resin composition of the present invention is used to form the interlayer insulating film for the rewiring layer the description in paragraphs 0213 to 0218 and FIG. 1 of JP-A-2016-0273557 can be referred to. These contents are incorporated in the present specification.
  • the mixture was stirred for the time Y2 described in the “Y2 (° C.)” column of the table below, and then 136.83 g of ⁇ -butyrolactone was added (quenching step).
  • the reaction solution obtained by treating the reaction solution after the quenching step under the condition Z1 described in the column of "Condition Z1" in the table below was added to 716.21 g of ethyl alcohol to form a precipitate composed of a crude polymer. ..
  • the produced crude polymer was filtered off and dissolved in 403.49 g of tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution.
  • the obtained crude polymer solution was added dropwise to 8470.26 g of water to precipitate the polymer, and the obtained precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdery resin (polyimide precursor) A-1. rice field.
  • the molecular weight of the resin A-1 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion). The measured weight average molecular weight (Mw) is described in the "Mw" column in the table.
  • the structure of the resin A-1 is presumed to be the structure represented by the following formula (A-1).
  • the 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA), 4,4'-biphthalic acid dianhydride (BPDA), and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) used in the synthesis of the resin A-1 have the following structures.
  • Resin A-2 or A-3 was synthesized by the same method as that for the synthesis of the resin A-1, except that the appropriate changes were made according to the above.
  • the structures of the resins A-2 and A-3 are presumed to be the structures represented by the following formulas (A-2) and (A-3), respectively.
  • the ratio of the cyclic imide structure and the cyclic isoimide structure was calculated from the ratio of the proton peaks of the cyclic imide structure and the cyclic isoimide structure to the proton peak of the total aromatic ring.
  • ⁇ Preparation of curable composition> the components listed in the table below were mixed to obtain each curable resin composition. Further, in each comparative example, the components shown in the following table were mixed to obtain each comparative composition. Specifically, the content of each component described in the table is the amount (parts by mass) described in parentheses in each column of the table. As for the resin, the resin produced in each Example or each Comparative Example was used in the amount described in the column of "resin (part by mass)" in the table.
  • the obtained curable resin composition and comparative composition were pressure-filtered using a filter made of polytetrafluoroethylene having a pore width of 0.8 ⁇ m. Further, in the table, the description of "-" indicates that the composition does not contain the corresponding component.
  • the exposure was performed using a direct exposure apparatus (Adtech DE-6UH III).
  • the exposure was performed by laser direct imaging exposure at a wavelength of 405 nm so that the exposed portion became a line portion in a line and space pattern in 1 ⁇ m increments from 5 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the exposed curable resin composition layer was developed with cyclopentanone for 60 seconds and then rinsed with PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate).
  • the exposure amount was changed to 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 mJ / cm 2 and 9 kinds of exposure amounts, respectively.
  • the line width of the line pattern in which the silicon wafer is exposed between the line patterns and the line width is the smallest is defined as the "minimum line width".
  • the evaluation was made according to the following evaluation criteria based on the exposure amount range in which the minimum hole diameter that can be resolved is 6 to 8 ⁇ m. The evaluation results are described in the "Exposure latitude" column in the table. -Evaluation criteria- A: A minimum line width of 6 to 8 ⁇ m can be resolved in an exposure range of 8 or more types. B: The minimum line width of 6 to 8 ⁇ m can be resolved in the exposure range of 6 to 7 types. C: A minimum line width of 6 to 8 ⁇ m can be resolved in an exposure range of 4 to 5 types.
  • a minimum line width of 6 to 8 ⁇ m can be resolved in a range of 2 to 3 exposure amounts.
  • E A minimum line width of 6 to 8 ⁇ m can be resolved or a minimum line width of 6 to 8 ⁇ m cannot be resolved in one type of exposure range.
  • the curable resin composition using the polyimide precursor obtained by the method for producing the polyimide precursor of the present invention is excellent in exposure latitude.
  • the polymerization step is carried out at 15 ° C. It can be seen that when such a resin is used, it is inferior in exposure latitude.
  • Example 101 The curable resin composition used in Example 1 was applied in a layered manner on the surface of the copper thin layer of the resin substrate having the copper thin layer formed on the surface by a spin coating method, and dried at 100 ° C. for 4 minutes. After forming a photosensitive film having a thickness of 20 ⁇ m, exposure was performed using a stepper (NSR1505 i6, manufactured by Nikon Corporation). Exposure was performed via a mask (a binary mask with a pattern of 1: 1 line and space and a line width of 10 ⁇ m) at a wavelength of 365 nm. After the exposure, it was heated at 100 ° C. for 4 minutes.
  • NSR1505 i6 a binary mask with a pattern of 1: 1 line and space and a line width of 10 ⁇ m
  • the temperature was raised at a heating rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere, and after reaching 230 ° C., the temperature was maintained at 230 ° C. for 120 minutes to form an interlayer insulating film for the rewiring layer.
  • the interlayer insulating film for the rewiring layer was excellent in insulating property. Moreover, when a semiconductor device was manufactured using these interlayer insulating films for the rewiring layer, it was confirmed that the semiconductor device operated without any problem.

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Abstract

10℃以下の温度で、ジカルボン酸化合物と、ジアミン化合物とを反応させてアミド化合物を含む反応液を得る重合工程を含み、得られるポリイミド前駆体が重合性基又は極性変換基を有するポリイミド前駆体の製造方法、及び、上記ポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体を含む硬化性樹脂組成物の製造方法。

Description

ポリイミド前駆体の製造方法、及び、硬化性樹脂組成物の製造方法
 本発明は、ポリイミド前駆体の製造方法、及び、硬化性樹脂組成物の製造方法に関する。
 ポリイミドは、耐熱性及び絶縁性等に優れるため、様々な用途に適用されている。上記用途としては特に限定されないが、実装用の半導体デバイスを例に挙げると、絶縁膜や封止材の材料、又は、保護膜としての利用が挙げられる。また、フレキシブル基板のベースフィルムやカバーレイなどとしても用いられている。
 例えば上述した用途において、ポリイミドは、ポリイミド前駆体を含む硬化性樹脂組成物の形態で用いられる。
 このような硬化性樹脂組成物を、例えば塗布等により基材に適用して感光膜を形成し、その後、必要に応じて露光、現像、加熱等を行うことにより、硬化物を基材上に形成することができる。
 上記ポリイミド前駆体は、例えば加熱により環化され、硬化物中でポリイミドとなる。
 硬化性樹脂組成物は、公知の塗布方法等により適用可能であるため、例えば、適用される硬化性樹脂組成物の適用時の形状、大きさ、適用位置等の設計の自由度が高いなど、製造上の適応性に優れるといえる。ポリイミドが有する高い性能に加え、このような製造上の適応性に優れる観点から、上述の硬化性樹脂組成物の産業上の応用展開がますます期待されている。
 例えば、特許文献1には、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体から選択される複素環含有ポリマー前駆体と、pKaが4.0以下の酸性化合物を含む樹脂組成物であって、上記樹脂組成物を10μmの厚さの硬化膜とし、350℃で60分間加熱した後の硬化膜の導電率が、1.0×10Ω・cm以下である、樹脂組成物が記載されている。
国際公開第2018/043467号
 硬化性樹脂組成物において、露光時の露光量の変化に対する許容度が高いことが求められている。
 本発明において、硬化性樹脂組成物の露光時の露光量の変化に対する許容度が高いことを、露光ラチチュードに優れるともいう。
 本発明は、硬化性樹脂組成物に含有させた場合の露光ラチチュードに優れるポリイミド前駆体の製造方法、及び、上記ポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体を含む硬化性樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明の代表的な実施態様の例を以下に示す。
<1> 10℃以下の温度で、ジカルボン酸化合物と、ジアミン化合物とを反応させてアミド化合物を含む反応液を得る重合工程を含み、
 得られるポリイミド前駆体が重合性基又は極性変換基を有する
 ポリイミド前駆体の製造方法。
<2> 上記重合工程を、塩基性縮合剤の存在下で行う、<1>に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<3> 上記塩基性縮合剤が、カルボジイミド縮合剤である、<2>に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<4> 上記重合工程後に、10℃以下の温度で、上記反応液に水又はアルコールを添加するクエンチ工程を含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<5> 上記重合工程後に、再沈工程を更に含む、<1>~<4>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<6> 上記クエンチ工程後に再沈工程を更に含み、
 上記クエンチ工程後、再沈工程の開始まで反応液を10℃以下で保管する、<4>に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<7> 上記クエンチ工程後に、再沈工程を更に含み、
 上記クエンチ工程後の反応液を10℃以下で保管した後に,上記反応液を10℃以上に昇温し、上記反応液の温度が10℃以上になってから5時間以内に上記再沈工程を開始する、<4>に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<8> 上記再沈工程が、上記アミド化合物を含む反応液を水又はアルコールに添加する工程である、<5>~<7>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<9> 上記重合工程後に、上記アミド化合物を含む反応液に酸性化合物を添加する酸性化合物添加工程を含む、<1>~<8>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<10> 上記重合工程後に、上記アミド化合物を含む反応液を精製する精製工程を更に含む、<1>~<9>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<11> 上記重合工程後に、上記アミド化合物を乾燥する乾燥工程を更に含む、<1>~<10>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法。
<12> <1>~<11>のいずれか1つに記載のポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体と、他の成分とを混合する工程を含む
 硬化性樹脂組成物の製造方法。
<13> ラジカル重合開始能を有する有機金属錯体、及び、感光剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に混合する、<12>に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法。
 本発明によれば、硬化性樹脂組成物に含有させた場合の露光ラチチュードに優れるポリイミド前駆体の製造方法、及び、上記ポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体を含む硬化性樹脂組成物の製造方法が提供される。
 以下、本発明の主要な実施形態について説明する。しかしながら、本発明は、明示した実施形態に限られるものではない。
 本明細書において「~」という記号を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、その工程の所期の作用が達成できる限りにおいて、他の工程と明確に区別できない工程も含む意味である。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有しない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた露光も含む。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線又は放射線が挙げられる。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方、又は、いずれかを意味し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の両方、又は、いずれかを意味し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の両方、又は、いずれかを意味する。
 本明細書において、構造式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。また本明細書において、固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率である。
 本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)法を用いて測定した値であり、ポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC-8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてガードカラムHZ-L、TSKgel Super HZM-M、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ3000、及び、TSKgel Super HZ2000(以上、東ソー(株)製)を直列に連結して用いることによって求めることができる。それらの分子量は特に述べない限り、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて測定したものとする。ただし、溶解性が低い場合など、溶離液としてTHFが適していない場合にはNMP(N-メチル-2-ピロリドン)を用いることもできる。また、GPC測定における検出は特に述べない限り、UV線(紫外線)の波長254nm検出器を使用したものとする。
 本明細書において、積層体を構成する各層の位置関係について、「上」又は「下」と記載したときには、注目している複数の層のうち基準となる層の上側又は下側に他の層があればよい。すなわち、基準となる層と上記他の層の間に、更に第3の層や要素が介在していてもよく、基準となる層と上記他の層は接している必要はない。また、特に断らない限り、基材に対し層が積み重なっていく方向を「上」と称し、又は、樹脂組成物層がある場合には、基材から樹脂組成物層へ向かう方向を「上」と称し、その反対方向を「下」と称する。なお、このような上下方向の設定は、本明細書中における便宜のためであり、実際の態様においては、本明細書における「上」方向は、鉛直上向きと異なることもありうる。
 本明細書において、特段の記載がない限り、組成物は、組成物に含まれる各成分として、その成分に該当する2種以上の化合物を含んでもよい。また、特段の記載がない限り、組成物における各成分の含有量とは、その成分に該当する全ての化合物の合計含有量を意味する。
 本明細書において、特に述べない限り、温度は23℃、気圧は101,325Pa(1気圧)、相対湿度は50%RHである。
(ポリイミド前駆体の製造方法)
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、10℃以下の温度で、ジカルボン酸化合物と、ジアミン化合物とを反応させてアミド化合物を含む反応液を得る重合工程を含み、得られるポリイミド前駆体が重合性基又は極性変換基を有する。
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法によれば、硬化性樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)に含有させた場合の露光ラチチュードに優れるポリイミド前駆体が得られる。
 上記効果が得られるメカニズムは不明であるが、下記のように推測される。
 一般的には、ジカルボン酸化合物とジアミン化合物を反応させてアミド化合物を得る場合には、例えば室温(25℃)等において重合反応を行う。具体的には、例えば、ジカルボン酸化合物の溶液に対して、塩基性触媒及びジアミン化合物の溶液を氷冷下で添加した後、室温に戻して重合反応が行われている。
 しかしながら、従来のように室温で重合することで、反応系中では樹脂のイミド化が進行し、イミド化率(樹脂中の環状イミド構造及び環状イソイミド構造の合計含有量)が高いポリイミド前駆体が得られてしまう。そのため、ポリイミド前駆体のアミック酸部分にエステル結合により導入される重合性基、極性変換基等の量が減少してしまい、これを含有させた硬化性樹脂組成物からなる感光膜では露光ラチチュードが低下してしまう。
 本発明では、重合工程を10℃以下の温度で行うことにより、上記イミド化の進行を抑制できると考えられる。
 そのため、ポリマーにおけるイミド化率が低くなり、感光膜とした場合の露光ラチチュードが向上すると推測される。
 また、本発明の製造方法により得られるポリイミド前駆体は、イミド化率が低いことによりポリマーの透明性が向上し、感光膜の露光光の透過性が向上するため、解像性も向上すると推測される。
 ここで、特許文献1には、重合工程を10℃以下の温度で行うことについては記載されていない。
 以下、本発明のポリイミド前駆体の製造方法に含まれる各工程について説明する。
<重合工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、10℃以下の温度で、ジカルボン酸化合物と、ジアミン化合物とを反応させてアミド化合物を含む反応液を得る重合工程を含み、得られるポリイミド前駆体が重合性基又は極性変換基を有する。
 ポリイミド前駆体に含まれる重合性基としては、熱、ラジカル等の作用により、架橋反応することが可能な基であって、ラジカル重合性基が好ましい。重合性基の具体例としては、エチレン性不飽和結合を有する基、アルコキシメチル基、ヒドロキシメチル基、アシルオキシメチル基、エポキシ基、オキセタニル基、ベンゾオキサゾリル基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アミノ基が挙げられる。ポリイミド前駆体が有するラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基が好ましい。
 エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)クリロイル基等が挙げられ、(メタ)クリロイル基が好ましい。
 極性変換基としては、酸分解性基が挙げられる。
 酸分解性基としては、酸の作用で分解して、フェノール性ヒドロキシ基、カルボキシ基等のアルカリ可溶性基を生じるものであれば特に限定されないが、アセタール基、ケタール基、シリル基、シリルエーテル基、第三級アルキルエステル基等が好ましく、露光感度の観点からは、アセタール基がより好ましい。
 酸分解性基の具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、エトキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、トリメチルシリル基、tert-ブトキシカルボニルメチル基、トリメチルシリルエーテル基などが挙げられる。露光感度の観点からは、エトキシエチル基、又は、テトラヒドロフラニル基が好ましい。
 重合工程における温度は、10℃以下であり、5℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。
 上記温度の下限としては、特に限定されないが、-20℃以上であることが好ましい。
 また、重合工程の少なくとも一部が上記温度範囲内で行われていればよいが、重合工程における時間のうち50%以上が上記温度範囲内で行われることが好ましく、80%以上が上記温度範囲内で行われることが好ましく、90%以上が上記温度範囲内で行われることがより好ましい。上記割合の上限は特に限定されず、100%であってもよい。
 上記重合工程における反応時間は特に限定されず、ジカルボン酸化合物又はジアミン化合物の種類、後述するハロゲン化剤の使用の有無、後述する塩基性縮合剤の種類及び量、樹脂の分子量、反応液中の原料の濃度、撹拌効率、反応系に含まれる水分量等を考慮して適宜設定すればよいが、例えば、0.5~24時間が好ましく、0.5~18時間がより好ましく、1~12時間が更に好ましい。
〔ジカルボン酸化合物〕
 重合工程におけるジカルボン酸化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 重合工程におけるジカルボン酸化合物としては、テトラカルボン酸二無水物から誘導されるジカルボン酸化合物が好ましく、下記式(O)で表されるテトラカルボン酸二無水物から誘導されるジカルボン酸化合物がより好ましく、下記式(O)で表されるテトラカルボン酸二無水物のジエステルが更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

 式(O)中、R115は、4価の有機基を表す。
 R115における4価の有機基としては、芳香環を含む4価の有機基が好ましく、下記式(5)又は式(6)で表される基がより好ましい。
 式(5)又は式(6)中、*はそれぞれ独立に、他の構造との結合部位を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

 式(5)中、R112は単結合又は2価の連結基であり、単結合、又は、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-、-SO-、及び-NHCO-、ならびに、これらの組み合わせから選択される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~3のアルキレン基、-O-、-CO-、-S-及び-SO-から選択される基であることがより好ましく、-CH-、-C(CF-、-C(CH-、-O-、-CO-、-S-及び-SO-からなる群から選択される2価の基であることが更に好ましい。
 テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3-ジフェニルヘキサフルオロプロパン-3,3,4,4-テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,8,9,10-フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ならびに、これらの炭素数1~6のアルキル及び炭素数1~6のアルコキシ誘導体が挙げられる。
また、国際公開第2017/038598号の段落0038に記載のテトラカルボン酸二無水物(DAA-1)~(DAA-5)も好ましい例として挙げられる。
 テトラカルボン酸二無水物から誘導されるジカルボン酸化合物としては、下記式(O-1)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

 式(O-1)中、R115は4価の有機基を表し、A及びAはそれぞれ独立に、酸素原子又は-NH-を表し、R113及びR114はそれぞれ独立に、1価の有機基を表す。
 式(O-1)中、A及びAはそれぞれ独立に、酸素原子又は-NH-を表し、酸素原子であることが好ましい。
 式(O-1)中、R115は式(O)中のR115と同義であり、好ましい態様も同様である。
 式(O-1)中、R113及びR114の少なくとも一方が重合性基を含むことが好ましく、両方が重合性基を含むことがより好ましい。
 重合性基の例及び好ましい態様は、上述のポリイミド前駆体に含まれる重合性基の例及び好ましい態様と同様である。
 また、R113又はR114は下記式(III)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式(III)において、R200は、水素原子、メチル基、エチル基又はメチロール基を表し、水素原子又はメチル基が好ましい。
 式(III)において、*は他の構造との結合部位を表す。
 式(III)において、R201は、炭素数2~12のアルキレン基、-CHCH(OH)CH-、シクロアルキレン基又はポリアルキレンオキシ基を表す。
 好適なR201の例は、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、ドデカメチレン基等のアルキレン基、1,2-ブタンジイル基、1,3-ブタンジイル基、-CHCH(OH)CH-、ポリアルキレンオキシ基が挙げられ、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、-CHCH(OH)CH-、シクロヘキシル基、ポリアルキレンオキシ基がより好ましく、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、又はポリアルキレンオキシ基が更に好ましい。
 本発明において、ポリアルキレンオキシ基とは、アルキレンオキシ基が2以上直接結合した基をいう。ポリアルキレンオキシ基に含まれる複数のアルキレンオキシ基におけるアルキレン基は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 ポリアルキレンオキシ基が、アルキレン基が異なる複数種のアルキレンオキシ基を含む場合、ポリアルキレンオキシ基におけるアルキレンオキシ基の配列は、ランダムな配列であってもよいし、ブロックを有する配列であってもよいし、交互等のパターンを有する配列であってもよい。
 上記アルキレン基の炭素数(アルキレン基が置換基を有する場合、置換基の炭素数を含む)は、2以上であることが好ましく、2~10であることがより好ましく、2~6であることがより好ましく、2~5であることが更に好ましく、2~4であることが一層好ましく、2又は3であることが特に好ましく、2であることが最も好ましい。
 また、上記アルキレン基は、置換基を有していてもよい。好ましい置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。
 また、ポリアルキレンオキシ基に含まれるアルキレンオキシ基の数(ポリアルキレンオキシ基の繰返し数)は、2~20が好ましく、2~10がより好ましく、2~6が更に好ましい。
 ポリアルキレンオキシ基としては、溶剤溶解性及び耐溶剤性の観点からは、ポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基、ポリトリメチレンオキシ基、ポリテトラメチレンオキシ基、又は、複数のエチレンオキシ基と複数のプロピレンオキシ基とが結合した基が好ましく、ポリエチレンオキシ基又はポリプロピレンオキシ基がより好ましく、ポリエチレンオキシ基が更に好ましい。上記複数のエチレンオキシ基と複数のプロピレンオキシ基とが結合した基において、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基とはランダムに配列していてもよいし、ブロックを形成して配列していてもよいし、交互等のパターン状に配列していてもよい。これらの基におけるエチレンオキシ基等の繰返し数の好ましい態様は上述の通りである。
 式(O-1)において、R113が水素原子である場合、又は、R114が水素原子である場合、ポリイミド前駆体はエチレン性不飽和結合を有する3級アミン化合物と対塩を形成していてもよい。このようなエチレン性不飽和結合を有する3級アミン化合物の例としては、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリレートが挙げられる。
 式(O-1)において、R113及びR114の少なくとも一方が、酸分解性基等の極性変換基であってもよい。酸分解性基としては、酸の作用で分解して、フェノール性ヒドロキシ基、カルボキシ基等のアルカリ可溶性基を生じるものであれば特に限定されないが、アセタール基、ケタール基、シリル基、シリルエーテル基、第三級アルキルエステル基等が好ましく、露光感度の観点からは、アセタール基又はケタール基がより好ましい。
 酸分解性基の具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、エトキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、トリメチルシリル基、tert-ブトキシカルボニルメチル基、トリメチルシリルエーテル基などが挙げられる。露光感度の観点からは、エトキシエチル基、又は、テトラヒドロフラニル基が好ましい。
〔ジカルボン酸化合物合成工程〕
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、テトラカルボン酸二無水物から誘導されるジカルボン酸化合物を合成する、ジカルボン酸化合物合成工程を重合工程よりも前に含んでもよい。ジカルボン酸化合物合成工程により得られたジカルボン酸化合物を、上記重合工程におけるジカルボン酸化合物として用いることができる。
 上記ジカルボン酸化合物合成工程は、例えば、テトラカルボン酸二無水物と、ヒドロキシ基及びアミノ基の少なくとも一方を有する化合物とを反応させる工程であることが好ましく、テトラカルボン酸二無水物と、ヒドロキシ基を有する化合物とを反応させる工程であることがより好ましい。
 上記ヒドロキシ基及びアミノ基の少なくとも一方を有する化合物としては、例えば、式(O-1)における上記R113及びR114の構造を得ることができる化合物として、適宜選択すればよい。
 例えば、ヒドロキシ基を有する化合物を用いれば、式(O-1)中のA又はAが酸素原子である化合物を合成することができ、アミノ基を有する化合物を用いれば、式(O-1)中のA又はAが-NH-である化合物を合成することができる。
 例えば、上記式(O-1)において、A及びAが酸素原子であり、R113及びR114が上述の式(III)で表される構造であるジカルボン酸化合物を得たい場合、上記ヒドロキシ基を有する化合物として、下記式(III-1)で表される化合物を使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

 上記式(III-1)中、R200及びR201はそれぞれ、式(III)中のR200及びR201と同義であり、好ましい態様も同様である。
 上記ジカルボン酸合成工程における反応条件、反応方法等については、公知のエステル化反応、又は、公知のアミド化反応における反応条件、反応方法を参照すればよい。
〔ジアミン化合物〕
 重合工程におけるジアミン化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 ジアミン化合物としては、直鎖又は分岐の脂肪族、環状の脂肪族又は芳香族ジアミンなどが挙げられる。
 ジアミン化合物としては、特に限定されないが、下記式(Da-1)により表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

 式(Da-1)中、R111は2価の有機基を表す。
 2価の有機基としては、直鎖又は分岐の脂肪族基、環状の脂肪族基及び芳香族基を含む基が例示され、炭素数2~20の直鎖又は分岐の脂肪族基、炭素数3~20の環状の脂肪族基、炭素数3~20の芳香族基、又は、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数6~20の芳香族基を含む基がより好ましい。上記直鎖又は分岐の脂肪族基は鎖中の炭化水素基がヘテロ原子を含む基で置換されていてもよく、上記環状の脂肪族基および芳香族基は環員の炭化水素基がヘテロ原子を含む基で置換されていてもよい。本発明の好ましい実施形態として、-Ar-および-Ar-L-Ar-で表される基であることが例示され、特に好ましくは-Ar-L-Ar-で表される基である。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-、-SO-又は-NHCO-、あるいは、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。これらの好ましい範囲は、上述のとおりである。
 具体的には、炭素数2~20の直鎖又は分岐の脂肪族基、炭素数3~20の環状の脂肪族基、炭素数3~20の芳香族基、又は、これらの組み合わせからなる基を含むジアミンであることが好ましく、炭素数6~20の芳香族基を含むジアミンであることがより好ましい。上記直鎖又は分岐の脂肪族基は鎖中の炭化水素基がヘテロ原子を含む基で置換されていてもよく上記環状の脂肪族基および芳香族基は環員の炭化水素基がヘテロ原子を含む基で置換されていてもよい。芳香族基を含む基の例としては、下記が挙げられる。
 具体的には、炭素数2~20の直鎖又は分岐の脂肪族基、炭素数3~20の環状の脂肪族基、炭素数3~20の芳香族基、又は、これらの組み合わせからなる基を含むジアミンであることが好ましく、炭素数6~20の芳香族基を含むジアミンであることがより好ましい。上記直鎖又は分岐の脂肪族基は鎖中の炭化水素基がヘテロ原子を含む基で置換されていてもよく上記環状の脂肪族基および芳香族基は環員の炭化水素基がヘテロ原子を含む基で置換されていてもよい。芳香族基を含む基の例としては、下記が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

 式中、Aは、単結合又は2価の連結基を表し、単結合、又は、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-C(=O)-、-S-、-SO-、-NHCO-、又は、これらの組み合わせから選択される基であることが好ましく、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~3のアルキレン基、-O-、-C(=O)-、-S-、又は、-SO-から選択される基であることがより好ましく、-CH-、-O-、-S-、-SO-、-C(CF-、又は、-C(CH-であることが更に好ましい。
 式中、*は他の構造との結合部位を表す。
 ジアミンとしては、具体的には、1,2-ジアミノエタン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン及び1,6-ジアミノヘキサン;1,2-又は1,3-ジアミノシクロペンタン、1,2-、1,3-又は1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,2-、1,3-又は1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス-(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス-(3-アミノシクロヘキシル)メタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルシクロヘキシルメタン及びイソホロンジアミン;m-又はp-フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、4,4’-又は3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-及び3,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-及び3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-及び3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-又は3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’-ジアミノパラテルフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(2-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノオクタフルオロビフェニル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)-10-ヒドロアントラセン、3,3’,4,4’-テトラアミノビフェニル、3,3’,4,4’-テトラアミノジフェニルエーテル、1,4-ジアミノアントラキノン、1,5-ジアミノアントラキノン、3,3-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、9,9’-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、4,4’-ジメチル-3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,4-及び2,5-ジアミノクメン、2,5-ジメチル-p-フェニレンジアミン、アセトグアナミン、2,3,5,6-テトラメチル-p-フェニレンジアミン、2,4,6-トリメチル-m-フェニレンジアミン、ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(p-アミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサン、2,7-ジアミノフルオレン、2,5-ジアミノピリジン、1,2-ビス(4-アミノフェニル)エタン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノ安息香酸のエステル、1,5-ジアミノナフタレン、ジアミノベンゾトリフルオライド、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)オクタフルオロブタン、1,5-ビス(4-アミノフェニル)デカフルオロペンタン、1,7-ビス(4-アミノフェニル)テトラデカフルオロヘプタン、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(2-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-3,5-ジメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、p-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノ-3-トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’-ビス(3-アミノ-5-トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2-ビス[4-(4-アミノ-3-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2’,5,5’,6,6’-ヘキサフルオロトリジン及び4,4’-ジアミノクアテルフェニルから選ばれる少なくとも1種のジアミンが挙げられる。
 また、国際公開第2017/038598号の段落0030~0031に記載のジアミン(DA-1)~(DA-18)も好ましい。
 また、国際公開第2017/038598号の段落0032~0034に記載の2つ以上のアルキレングリコール単位を主鎖にもつジアミンも好ましく用いられる。
 R111は、得られる有機膜の柔軟性の観点から、-Ar-L-Ar-で表されることが好ましい。但し、Arは、それぞれ独立に、芳香族基であり、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-、-SO-又は-NHCO-、あるいは、上記の2つ以上の組み合わせからなる基である。Arは、フェニレン基が好ましく、Lは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1又は2の脂肪族炭化水素基、-O-、-CO-、-S-又は-SO-が好ましい。ここでの脂肪族炭化水素基は、アルキレン基が好ましい。
 また、R111は、i線透過率の観点から、下記式(51)又は式(61)で表される2価の有機基であることが好ましい。特に、i線透過率、入手のし易さの観点から、式(61)で表される2価の有機基であることがより好ましい。
 式(51)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

 式(51)中、R50~R57は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基であり、R50~R57の少なくとも1つは、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、*はそれぞれ独立に、式(Da-1)中の窒素原子との結合部位を表す。
 R50~R57の1価の有機基としては、炭素数1~10(好ましくは炭素数1~6)の無置換のアルキル基、炭素数1~10(好ましくは炭素数1~6)のフッ化アルキル基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

 式(61)中、R58及びR59は、それぞれ独立に、フッ素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基であり、*はそれぞれ独立に、式(Da-1)中の窒素原子との結合部位を表す。
 式(51)又は(61)の構造を与えるジアミンとしては、2,2’-ジメチルベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(フルオロ)-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノオクタフルオロビフェニル等が挙げられる。これらは1種で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
〔ハロゲン化剤〕
 重合工程において、アミド化を進行させるため、ハロゲン化剤を用いてジカルボン酸化合物におけるカルボキシ基をハロゲン化してもよい。
 ハロゲン化剤としては特に限定されず、アミド化反応において公知である化合物を用いることができるが、塩化チオニル、塩化ホスホリル等が挙げられる。
〔塩基性縮合剤〕
 重合工程におけるアミド化を進行させるため、重合工程を塩基性縮合剤の存在下で行うことが好ましい。
 塩基性縮合剤を用いた場合、塩基の作用により、合成中又は合成後に上述のポリイミド前駆体のイミド化率が上昇しやすくなるため、本発明の効果が更に得られやすくなる。
 塩基性縮合剤としては特に限定されず、アミド化反応において公知の塩基性縮合剤を用いることができ、例えば、下記化合物が挙げられる。
 また、塩基性縮合剤としてはカルボジイミド化合物が好ましく、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド、N,N’-ジシクロへキシルカルボジイミド、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド、又は、1-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]-3-エチルカルボジイミドメチオジドがより好ましく、N,N’-ジシクロへキシルカルボジイミドが更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 塩基性縮合剤の量は、特に限定されないが、例えば、ジカルボン酸化合物1.0モルに対して0.1~4.0モルとすることが好ましく、0.2~3.0モルとすることがより好ましい。
〔溶剤〕
 また、反応工程は有機溶剤の存在下で行われることが好ましい。
 有機溶剤としては、原料に応じて適宜定めることができるが、ピリジン、γ-ブチロラクトン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、N-メチルピロリドン及びN-エチルピロリドンが例示される。これらは1種単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
〔操作〕
 反応工程は、例えば、10℃以下(好ましくは5℃以下、より好ましくは0℃以下、また、-20℃以上が好ましい)の反応温度において、上記ジカルボン酸化合物を上記有機溶剤に溶解した溶液に対して、上記ジアミン化合物を上記有機溶剤に溶解した溶液を添加することにより行うことができる。
 添加方法は特に限定されないが、上記ジカルボン酸化合物の有機溶剤溶液に対して、上記ジアミン化合物の有機溶剤溶液を、例えば10~300分間かけて滴下する等の方法が用いられる。
 上記反応工程を上述の塩基性縮合剤の存在下で行う場合、上記塩基性縮合剤を上記有機溶剤に溶解した溶液を、上記ジアミン化合物を上記有機溶剤に溶解した溶液を添加する前に、上記ジカルボン酸化合物を上記有機溶剤に溶解した溶液に対して添加する方法により行うことができる。
 添加方法は特に限定されないが、上記ジカルボン酸化合物の有機溶剤溶液に対して、上記ジアミン化合物の有機溶剤溶液を、例えば10~300分間かけて滴下する等の方法が用いられる。
 上記塩基性縮合剤を添加する際の温度は、特に限定されないが、10℃以下であることが好ましく、5℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。上記温度の下限としては、特に限定されないが、-20℃以上であることが好ましい。
 この場合、上記ジアミン化合物を上記有機溶剤に溶解した溶液は、上記ジカルボン酸化合物と、上記塩基性縮合剤と、上記有機溶剤とを含む溶液に添加される。
 また、重合工程において、上記ジアミン化合物の添加後、特定の反応温度及び反応時間において更に反応させてもよい。上記反応においては、ジアミン化合物が添加された混合液を撹拌することが好ましい。撹拌手段は特に限定されず、スターラー等の公知の方法を用いればよい。
 上記反応温度としては、10℃以下が好ましく、5℃以下がより好ましく、0℃以下がより好ましい。また、下限は特に限定されないが、-20℃以上であることが好ましい。
 上記反応時間としては、特に限定されないが、例えば0.5~24時間とすることができる。
<クエンチ工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、上記重合工程により得られた反応液に水又はアルコールを添加するクエンチ工程を含むことが好ましい。
 また、クエンチ工程は、上記重合工程後に、10℃以下の温度で、上記反応液に水又はアルコールを添加する工程であることが好ましい。
 本発明において、クエンチ工程後の水又はアルコールが添加された反応液を「反応混合物」ともいう。
 上記クエンチ工程の温度は、特に限定されないが、10℃以下であることが好ましく、5℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。上記温度の下限としては、特に限定されないが、-20℃以上であることが好ましい。
 また、クエンチ工程の少なくとも一部が上記温度範囲内で行われていればよいが、クエンチ工程の開始時の温度が上記範囲内であることが好ましい。クエンチ工程の開始時の温度が上記範囲内であることにより、ポリイミド前駆体におけるイミド化率が低下すると考えられる。
 上記クエンチ工程においては、反応液に水又はアルコールが添加されるが、アルコールが添加されることがより好ましい。
 上記アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられ、エタノールが好ましい。
 水又はアルコールの添加量は、例えば、反応液中の樹脂1gに対して0.01~1.00gとすることができ、0.05~0.50gとすることが好ましい。
〔操作〕
 上記クエンチ工程は、例えば、上記反応液に対して、水又はアルコールを添加することにより行われる。
 上記添加時の温度が、10℃以下であることが好ましく、5℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。上記温度の下限としては、特に限定されないが、-20℃以上であることが好ましい。
 また、クエンチにおいて、上記水又はアルコールの添加後、特定の反応温度及び反応時間において更に反応させてもよい。上記反応においては、水又はアルコールが添加された混合液を撹拌することが好ましい。撹拌手段は特に限定されず、スターラー等の公知の方法を用いればよい。
 上記反応温度としては、30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、10℃以下がより好ましく、5℃以下が更に好ましく、0℃以下が特に好ましい。また、下限は特に限定されないが、-20℃以上であることが好ましい。
 上記反応時間としては、特に限定されないが、例えば0.5~24時間とすることができる。
<ろ過工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、上記クエンチ工程後に、反応液に析出する析出物をろ過により取り除くろ過工程を含んでもよい。
 ろ過の方法は特に限定されず、公知の方法により行えばよい。
<再沈工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、再沈工程を更に含むことが好ましい。
 再沈工程とは、重合工程により得られたポリイミド前駆体を含む上記反応液(クエンチ工程を含む場合は、クエンチ工程後の反応液)において、得られたアミド化合物(ポリイミド前駆体)を沈殿させて取得する工程である。
 これにより、反応液に含まれる不純物の少なくとも一部を除き、純度の高いポリイミド前駆体を取得することができる。
 沈殿したポリイミド前駆体の取得方法としては、ろ過等が挙げられ、公知の手段を特に限定なく使用することができる。
 再沈工程における温度は特に限定されず、例えば、0℃~40℃等の温度で行うことができる。
 再沈工程は、上記反応液(クエンチ工程を含む場合は、クエンチ工程後の反応液)を得られたポリイミド前駆体の貧溶媒に添加する工程であることが好ましく、上記反応液を水又はアルコールに添加する工程であることがより好ましい。
 貧溶媒とは、ポリイミド前駆体の溶解度が低い溶媒をいい、ポリイミド前駆体の溶解度が10g/L以下である溶媒が好ましい。
 添加される貧溶媒、水又はアルコールの量は特に限定されず、ポリイミド前駆体が沈殿する量であればよいが、反応液の全質量に対して50~4,000質量%であることが好ましく、100~2,000質量%であることがより好ましい。
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、クエンチ工程後に再沈工程を更に含むことが好ましい。
 クエンチ工程後に再沈工程を含む場合、上記クエンチ工程後の反応液を一定の期間において保管した後に再沈工程を行ってもよいし、クエンチ工程の終了後即座に再沈工程を行ってもよい。
 また、上述のろ過工程を行う場合、ろ過工程は、クエンチ工程と再沈工程との間に行われることが好ましい。
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法の第1の好ましい態様は、クエンチ工程の直後に上述のろ過工程を行い、ろ過工程の直後に再沈工程を行う態様である。
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法の第2の好ましい態様は、クエンチ工程後の反応液を保管した後に上述のろ過工程を行い、ろ過工程の直後に再沈工程を行う態様である。
 上記クエンチ工程後の反応液の保管条件は特に限定されないが、例えば、40℃以下での保管が好ましく、30℃以下での保管がより好ましく、20℃以下での保管がより好ましく、10℃以下での保管が更に好ましく、5℃以下での保管が特に好ましい。上記保管温度の下限は特に限定されないが、例えば-20℃以上とすればよい。
 保管期間は、特に限定されないが、0.5時間~1か月間などとすることができる。
 また、上記保管は密閉条件下、及び、遮光条件下で行われることが好ましい。
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法の第3の好ましい態様は、クエンチ工程後の反応液に上述のろ過工程を行い、ろ過工程後のろ液を保管した後に再沈工程を行う態様である。上記ろ液の保管条件としては、上述の第2の好ましい態様に記載のクエンチ工程後の反応液の保管条件と同様の条件が挙げられる。
 また、ろ液を例えば10℃未満などの低温で保管した場合、ろ液を10℃以上まで昇温してから再沈工程を行うことが好ましい。またこの場合、ろ液の昇温が完了してから5時間以内に再沈工程を開始することが好ましく、3時間以内に再沈工程を開始することがより好ましい。
 また、上記第3の好ましい態様において、クエンチ工程直後の反応液に対してろ過工程を行ってもよいし、クエンチ工程後の反応液を保管した後にろ過工程を行ってもよい。クエンチ工程後の反応液を保管する場合、保管条件としては、上述の第2の好ましい態様に記載のクエンチ工程後の保管条件と同様の条件が挙げられる。
 これらの中でも、本発明のポリイミド前駆体の製造方法の好ましい一態様として、上記クエンチ工程後に再沈工程を更に含み、上記クエンチ工程後、再沈工程の開始まで反応液を10℃以下で保管する態様が挙げられる。
 上記保管時の温度は、10℃以下であればよく、5℃以下であることが好ましい。
 上記保管の期間は、特に限定されないが、0.5時間~1か月間などとすることができる。
 上記態様においてろ過工程を含む場合、ろ過工程は再沈工程の直前に行われることが好ましい。
 また、本発明のポリイミド前駆体の製造方法の好ましい一態様として、上記クエンチ工程後に、再沈工程を更に含み、上記クエンチ工程後の反応液を10℃以下で保管した後に、上記反応液を10℃以上に昇温し、上記反応液の温度が10℃以上になってから5時間以内に上記再沈工程を開始する態様も挙げられる。
 上記態様においてろ過工程を含む場合、ろ過工程はクエンチ工程の直後に行われ、反応液としてろ液を保管することが好ましい。
 上記保管時の温度は、10℃以下であればよく、5℃以下であることが好ましい。
 上記保管の期間は、特に限定されないが、0.5時間~1か月間などとすることができる。
 上記再沈工程の開始時点は、10℃以上になってから5時間以内であればよいが、3時間以内であることが好ましく、2時間以内であることがより好ましい。
<再溶解工程>
 また、本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、再沈工程により得られたポリイミド前駆体を溶剤に溶解して溶液とする再溶解工程を更に含んでもよい。
 上記溶剤としては、上述の重合工程において記載した有機溶剤等が挙げられる。
 本発明において、再沈工程及び再溶解工程を複数回繰り返す態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
<酸性化合物添加工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、上記重合工程後に、上記アミド化合物を含む反応液に酸性化合物を添加する酸性化合物添加工程を含むことが好ましい。
 再沈工程を含む場合、本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、酸性化合物添加工程を、再沈工程後に含むことが好ましい。
 上記酸性化合物添加工程における酸性化合物としては、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、10-カンファ―スルホン酸、又は、これらの水和物等が挙げられる。
 添加する酸性化合物の量は、アミド化合物のモル量に対して0.05~0.5モル%が好ましく、0.10~0.30モル%がより好ましい。
<精製工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、上記重合工程後に、上記アミド化合物を含む反応液を精製する精製工程を更に含むことが好ましい。
 精製工程により、上述のハロゲン化剤、塩基性縮合剤等の残渣又はその誘導体、また、ポリイミド前駆体の製造方法が酸性化合物添加工程を含む場合には酸性化合物の残渣等を除去することができる。
 精製方法としては特に限定されず、公知の方法を使用することができるが、例えば、ポリイミド前駆体を含む溶液に対し、イオン交換樹脂を接触させる等の方法が挙げられる。
<乾燥工程>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、上記アミド化合物を乾燥する乾燥工程を更に含むことも好ましい。
 乾燥工程は、例えば、上述の再沈工程において沈殿したアミド化合物をろ過等により取得し、取得物を乾燥させる工程であることが好ましい。
 乾燥方法としては特に限定されず、公知の方法により行われればよい。例えば、公知の減圧乾燥機による乾燥等が挙げられる。
 乾燥条件は特に限定されないが、例えば、減圧下で20℃~60℃で乾燥させる等の条件が挙げられる。
<ポリイミド前駆体>
 本発明のポリイミド前駆体の製造方法により得られるポリイミド前駆体は、下記式(2)で表される繰り返し単位を含むポリイミド前駆体であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011

 式(2)中、A及びAは、それぞれ独立に、酸素原子又はNHを表し、R111は、2価の有機基を表し、R115は、4価の有機基を表し、R113及びR114は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。
 式(2)におけるR115は、上述の式(O)におけるR115と同義であり、好ましい態様も同様である。
 式(2)におけるA、A、R113及びR114は、上述の式(O-1)におけるA、A、R113及びR114と同義であり、好ましい態様も同様である。
 式(2)におけるR111は、上述の式(Da-1)におけるR111と同義であり、好ましい態様も同様である。
〔環状イミド構造及び環状イソイミド構造の合計含有量〕
 ポリイミド前駆体における環状イミド構造及び環状イソイミド構造の合計含有量は、0~0.30mmol/gであることが好ましい。
 ポリイミド前駆体が環状イミド構造及び環状イソイミド構造の少なくとも一方を有する場合、環状イミド構造及び環状イソイミド構造の少なくとも一方を側鎖に有してもよいが、主鎖に有することが好ましい。
 本明細書において、樹脂の主鎖とは、分子中で相対的に最も長い分子鎖をいう。
 上記合計含有量の下限は、0.01mmol/g以上であることが好ましく、0.03mmol/g以上であることがより好ましい。
 上記合計含有量の上限は、0.30mmol/g以下であることが好ましく、0.25mmol/g以下であることがより好ましい。
 上記合計含有量は、例えば、実施例において記載した方法により算出される。
 ポリイミド前駆体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは5,000~100,000であり、より好ましくは10,000~50,000であり、更に好ましくは15,000~40,000である。また、数平均分子量(Mn)は、好ましくは2,000~40,000であり、より好ましくは3,000~30,000であり、更に好ましくは4,000~20,000である。
 上記ポリイミド前駆体の分子量の分散度は、1.5以上が好ましく、1.8以上がより好ましく、2.0以上であることが更に好ましい。ポリイミド前駆体の分子量の分散度の上限値は特に定めるものではないが、例えば、7.0以下が好ましく、6.5以下がより好ましく、6.0以下が更に好ましい。
 本明細書において、分子量の分散度とは、重量平均分子量/数平均分子量により算出される値である。
 また、後述する硬化性樹脂組成物が複数種のポリイミド前駆体を含む場合、少なくとも1種のポリイミド前駆体の重量平均分子量、数平均分子量、及び、分散度が上記範囲であることが好ましい。また、上記複数種のポリイミド前駆体を1つの樹脂として算出した重量平均分子量、数平均分子量、及び、分散度が、それぞれ、上記範囲内であることも好ましい。
(硬化性樹脂組成物の製造方法)
 本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法は、本発明のポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体と、他の成分とを混合する工程を含むことが好ましい。混合方法は特に限定はなく、従来公知の方法で行うことができる。
 また、本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法は、上記混合工程において、後述のラジカル重合開始能を有する有機金属錯体、及び、感光剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に混合することが好ましい。
 また、本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法は、上記混合工程において、さらに他の成分を混合してもよい。
 本発明の硬化性樹脂組成物におけるポリイミド前駆体の含有量は、硬化性樹脂組成物の全固形分に対し20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることが更に好ましく、50質量%以上であることが一層好ましい。また、本発明の組成物における樹脂の含有量は、組成物の全固形分に対し、99.5質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であることがより好ましく、98質量%以下であることが更に好ましく、97質量%以下であることが一層好ましく、95質量%以下であることがより一層好ましい。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、ポリイミド前駆体を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
 また、硬化性樹脂組成物中のゴミや微粒子等の異物を除去する目的で、硬化性樹脂組成物の製造方法は、フィルターを用いたろ過を行う工程を含むことが好ましい。フィルター孔径は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下が更に好ましい。フィルターの材質は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン又はナイロンが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルターろ過工程では、複数種のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種のフィルターを使用する場合は、孔径又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回ろ過してもよい。複数回ろ過する場合は、循環ろ過であってもよい。また、加圧してろ過を行ってもよい。加圧してろ過を行う場合、加圧する圧力は0.05MPa以上0.3MPa以下が好ましい。
 フィルターを用いたろ過の他、吸着材を用いた不純物の除去処理を行ってもよい。フィルターろ過と吸着材を用いた不純物除去処理とを組み合わせてもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができる。例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材が挙げられる。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、露光及び現像に供される感光膜の形成に用いられることが好ましく、露光及び有機溶剤を含む現像液を用いた現像に供される膜の形成に用いられることが好ましい。
 また、本発明の硬化性樹脂組成物は、ネガ型現像に供される感光膜の形成に用いられることが好ましい。
 本発明において、ネガ型現像とは、露光及び現像において、現像により非露光部が除去される現像をいい、ポジ型現像とは、現像により露光部が除去される現像をいう。
 上記露光の方法、上記現像液、及び、上記現像の方法としては、例えば、後述する硬化物の製造方法の説明における露光工程において説明された露光方法、現像工程において説明された現像液及び現像方法が使用される。
 以下、本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法により得られる硬化性樹脂組成物に含まれる、有機金属錯体、感光剤、及び他の成分について、硬化性樹脂組成物に含まれる成分として説明する。本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法においては、必要に応じてこれらの成分を混合することにより、硬化性樹脂組成物が得られる。
<有機金属錯体>
 硬化性樹脂組成物は、有機金属錯体を含むことが好ましい。
 有機金属錯体とは、金属原子を含む有機錯体化合物であればよいが、金属原子及び有機基を含む錯体化合物であることが好ましく、金属原子に対して有機基が配位した化合物であることがより好ましく、メタロセン化合物であることが更に好ましい。
 本発明において、メタロセン化合物とは、置換基を有してもよいシクロペンタジエニルアニオン誘導体2個をη5-配位子として有する有機金属錯体をいう。
 上記有機基としては、特に限定されないが、炭化水素基、又は、炭化水素基とヘテロ原子との組み合わせからなる基が好ましい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が好ましい。
 本発明では、有機基の少なくとも1つは環状基であることが好ましく、少なくとも2つは環状基であることがより好ましい。
 上記環状基は、5員環の環状基及び6員環の環状基から選択されることが好ましく、5員環の環状基であることがより好ましい。
 上記環状基は、炭化水素環でも複素環でもよいが、炭化水素環が好ましい。
 5員環の環状基としては、シクロペンタジエニル基が好ましい。
 また、本発明で用いる有機金属錯体は、1分子中に2~4個の環状基を含むことが好ましい。
 有機金属錯体に含まれる金属としては、特に限定されないが、第4族元素に該当する金属であることが好ましく、チタン、ジルコニウム及びハフニウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の金属であることがより好ましく、チタン及びジルコニウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の金属であることが更に好ましく、チタンであることが特に好ましい。
 有機金属錯体は、金属原子を2つ以上含んでもよいし、金属原子を1つのみ含んでもよいが、金属原子を1つのみ含むことが好ましい。有機金属錯体が金属原子を2つ以上含む場合、1種のみの金属原子を含んでもよいし、2種以上の金属原子を含んでもよい。
 有機金属錯体は、フェロセン化合物、チタノセン化合物、ジルコノセン化合物又はハフノセン化合物であることが好ましく、チタノセン化合物、ジルコノセン化合物又はハフノセン化合物であることがより好ましく、チタノセン化合物、又は、ジルコノセン化合物であることが更に好ましく、チタノセン化合物であることが特に好ましい。
 有機金属錯体が光ラジカル重合開始能を有する態様も、本発明の好ましい態様の1つである。
 本発明において、光ラジカル重合開始能を有するとは、光の照射によりラジカル重合を開始させることのできるフリーラジカルを発生させることができることを意味する。例えば、ラジカル架橋剤と有機金属錯体とを含む組成物に対して、有機金属錯体が光を吸収する波長域であって、ラジカル架橋剤が光を吸収しない波長域の光を照射した時に、ラジカル架橋剤の消失の有無を確認することにより光ラジカル重合開始能の有無を確認することができる。消失の有無を確認するには、ラジカル架橋剤の種類に応じて適宜の方法を選択できるが、例えばIR測定(赤外分光測定)又はHPLC測定(高速液体クロマトグラフィ)により確認すればよい。
 有機金属錯体が光ラジカル重合開始能を有する場合、有機金属錯体はメタロセン化合物であることが好ましく、チタノセン化合物、ジルコノセン化合物又はハフノセン化合物であることがより好ましく、チタノセン化合物、又は、ジルコノセン化合物であることが更に好ましく、チタノセン化合物であることが特に好ましい。
 有機金属錯体が光ラジカル重合開始能を有しない場合、有機金属錯体は、チタノセン化合物、テトラアルコキシチタン化合物、チタンアシレート化合物、チタンキレート化合物、ジルコノセン化合物及びハフノセン化合物よりなる群から選択された少なくとも1種の化合物であることが好ましく、チタノセン化合物、ジルコノセン化合物及びハフノセン化合物よりなる群から選択された少なくとも1種の化合物であることがより好ましく、チタノセン化合物及びジルコノセン化合物よりなる群から選択された少なくとも1種の化合物であることが更に好ましく、チタノセン化合物であることが特に好ましい。
 有機金属錯体の分子量は、50~2,000が好ましく、100~1,000がより好ましい。
 有機金属錯体としては、下記式(P)で表される化合物が好ましく挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012

 式(P)中、Mは、金属原子であり、Rはそれぞれ独立に、置換基である。
 上記Rは、それぞれ独立に、芳香族基、アルキル基、ハロゲン原子及びアルキルスルホニルオキシ基から選択されることが好ましい。
 式(P)中、Mが表す金属原子としては、鉄原子、チタン原子、ジルコニウム原子又はハフニウム原子が好ましく、チタン原子、ジルコニウム原子又はハフニウム原子がより好ましく、チタン原子又はジルコニウム原子が更に好ましく、チタン原子が特に好ましい。
 式(P)中のRにおける芳香族基としては、炭素数6~20の芳香族基が挙げられ、炭素数6~20の芳香族炭化水素基が好ましく、フェニル基、1-ナフチル基、又は、2-ナフチル基等が挙げられる。
 式(P)中のRにおけるアルキル基としては、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、イソペンチル基、2-エチルヘキシル基、2-メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
 上記Rにおけるハロゲン原子としては、F、Cl、Br、Iが挙げられる。
 上記Rにおけるアルキルスルホニルオキシ基を構成するアルキル基としては、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、イソペンチル基、2-エチルヘキシル基、2-メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
 上記Rは、更に置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基及びジアリールアミノ基等が挙げられる。
 有機金属錯体の具体例としては、特に限定されるものではないが、テトライソプロポキシチタン、テトラキス(2-エチルヘキシルオキシ)チタン、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム及び、下記化合物が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 その他、国際公開第2018/025738号の段落0078~0088に記載の化合物も使用することができるが、これに限定されるものではない。
 有機金属錯体の含有量は、硬化性樹脂組成物の全固形分に対し、0.1~30質量%が好ましい。下限は、1.0質量%以上がより好ましく、1.5質量%以上が更に好ましく、3.0質量%以上が特に好ましい。上限は、25質量%以下がより好ましい。
 有機金属錯体は、1種又は2種以上を用いることができる。2種以上を用いる場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
<他の樹脂>
 本発明の樹脂組成物は、上述した特定樹脂と、特定樹脂とは異なる他の樹脂(以下、単に「他の樹脂」ともいう)とを含んでもよい。
 他の樹脂としては、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリシロキサン、シロキサン構造を含む樹脂、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、スチリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
 例えば、(メタ)アクリル樹脂を更に加えることにより、塗布性に優れた樹脂組成物が得られ、また、耐溶剤性に優れたパターン(硬化物)が得られる。
 例えば、後述する重合性化合物に代えて、又は、後述する重合性化合物に加えて、重量平均分子量が20,000以下の重合性基価の高い(例えば、樹脂1gにおける重合性基の含有モル量が1×10-3モル/g以上である)(メタ)アクリル樹脂を樹脂組成物に添加することにより、樹脂組成物の塗布性、パターン(硬化物)の耐溶剤性等を向上させることができる。
 本発明の樹脂組成物が他の樹脂を含む場合、他の樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましく、2質量%以上であることが一層好ましく、5質量%以上であることがより一層好ましく、10質量%以上であることが更に一層好ましい。
 また、本発明の樹脂組成物における、他の樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましく、60質量%以下であることが一層好ましく、50質量%以下であることがより一層好ましい。
 また、本発明の樹脂組成物の好ましい一態様として、他の樹脂の含有量が低含有量である態様とすることもできる。上記態様において、他の樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以下であることが一層好ましく、1質量%以下であることがより一層好ましい。上記含有量の下限は特に限定されず、0質量%以上であればよい。
 本発明の樹脂組成物は、他の樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<溶剤>
 本発明の樹脂組成物は、溶剤を含むことが好ましい。
 溶剤は、公知の溶剤を任意に使用できる。溶剤は有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、エステル類、エーテル類、ケトン類、環状炭化水素類、スルホキシド類、アミド類、ウレア類、アルコール類などの化合物が挙げられる。
 エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸へキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例えば、アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル、ヘキサン酸エチル、ヘプタン酸エチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル等が好適なものとして挙げられる。
 エーテル類として、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が好適なものとして挙げられる。
 ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、3-メチルシクロヘキサノン、レボグルコセノン、ジヒドロレボグルコセノン等が好適なものとして挙げられる。
 環状炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素類、リモネン等の環式テルペン類が好適なものとして挙げられる。
 スルホキシド類として、例えば、ジメチルスルホキシドが好適なものとして挙げられる。
 アミド類として、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルイソブチルアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、N-ホルミルモルホリン、N-アセチルモルホリン等が好適なものとして挙げられる。
 ウレア類として、N,N,N’,N’-テトラメチルウレア、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が好適なものとして挙げられる。
アルコール類として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、2-エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、メチルフェニルカルビノール、n-アミルアルコール、メチルアミルアルコール、および、ダイアセトンアルコール等が挙げられる。
 溶剤は、塗布面性状の改良などの観点から、2種以上を混合する形態も好ましい。
 本発明では、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、N-メチル-2-ピロリドン、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、レボグルコセノン、ジヒドロレボグルコセノンから選択される1種の溶剤、又は、2種以上で構成される混合溶剤が好ましい。ジメチルスルホキシドとγ-ブチロラクトンとの併用、又は、N-メチル-2-ピロリドンと乳酸エチルとの併用が特に好ましい。
 溶剤の含有量は、塗布性の観点から、本発明の樹脂組成物の全固形分濃度が5~80質量%になる量とすることが好ましく、5~75質量%となる量にすることがより好ましく、10~70質量%となる量にすることが更に好ましく、20~70質量%となるようにすることが一層好ましい。溶剤含有量は、塗膜の所望の厚さと塗布方法に応じて調節すればよい。
 本発明の樹脂組成物は、溶剤を1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。溶剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
〔重合開始剤〕
 本発明の樹脂組成物は、光及び/又は熱により重合を開始させることができる重合開始剤を含むことが好ましい。特に光重合開始剤を含むことが好ましい。
 光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光ラジカル重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する光ラジカル重合開始剤が好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。
 光ラジカル重合開始剤は、波長約240~800nm(好ましくは330~500nm)の範囲内で少なくとも約50L・mol-1・cm-1のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶剤を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 光ラジカル重合開始剤としては、公知の化合物を任意に使用できる。例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物、トリハロメチル基を有する化合物など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノンなどのα-アミノケトン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどのα-ヒドロキシケトン化合物、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。これらの詳細については、特開2016-027357号公報の段落0165~0182、国際公開第2015/199219号の段落0138~0151の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、特開2014-130173号公報の段落0065~0111、特許第6301489号公報に記載された化合物、MATERIAL STAGE 37~60p,vol.19,No.3,2019に記載されたパーオキサイド系光重合開始剤、国際公開第2018/221177号に記載の光重合開始剤、国際公開第2018/110179号に記載の光重合開始剤、特開2019-043864号公報に記載の光重合開始剤、特開2019-044030号公報に記載の光重合開始剤、特開2019-167313号公報に記載の過酸化物系開始剤が挙げられ、これらの内容も本明細書に組み込まれる。
 ケトン化合物としては、例えば、特開2015-087611号公報の段落0087に記載の化合物が例示され、この内容は本明細書に組み込まれる。市販品では、カヤキュア-DETX-S(日本化薬(株)製)も好適に用いられる。
 本発明の一実施態様において、光ラジカル重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物を好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤を用いることができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 α-ヒドロキシケトン系開始剤としては、Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127(以上、IGM Resins B.V.社製)、IRGACURE 184(IRGACUREは登録商標)、DAROCUR 1173、IRGACURE 500、IRGACURE-2959、IRGACURE 127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 α-アミノケトン系開始剤としては、Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG(以上、IGM Resins B.V.社製)、IRGACURE 907、IRGACURE 369、及び、IRGACURE 379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 アミノアセトフェノン系開始剤として、365nm又は405nm等の波長光源に極大吸収波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 アシルホスフィンオキシド系開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイドなどが挙げられる。また、Omnirad 819、Omnirad TPO(以上、IGM Resins B.V.社製)、IRGACURE-819やIRGACURE-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 メタロセン化合物としては、IRGACURE-784、IRGACURE-784EG(いずれもBASF社製)、Keycure VIS 813(King Brother Chem社製)などが例示される。
 光ラジカル重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物を用いることにより、露光ラチチュードをより効果的に向上させることが可能になる。オキシム化合物は、露光ラチチュード(露光マージン)が広く、かつ、光硬化促進剤としても働くため、特に好ましい。
 オキシム化合物の具体例としては、特開2001-233842号公報に記載の化合物、特開2000-080068号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)に記載の化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)に記載の化合物、特開2000-066385号公報に記載の化合物、特表2004-534797号公報に記載の化合物、特開2017-019766号公報に記載の化合物、特許第6065596号公報に記載の化合物、国際公開第2015/152153号に記載の化合物、国際公開第2017/051680号に記載の化合物、特開2017-198865号公報に記載の化合物、国際公開第2017/164127号の段落番号0025~0038に記載の化合物、国際公開第2013/167515号に記載の化合物などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 好ましいオキシム化合物としては、例えば、下記の構造の化合物や、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、及び2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。本発明の樹脂組成物においては、特に光ラジカル重合開始剤としてオキシム化合物(オキシム系の光ラジカル重合開始剤)を用いることが好ましい。オキシム系の光ラジカル重合開始剤は、分子内に >C=N-O-C(=O)- の連結基を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 市販品ではIRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE OXE 03、IRGACURE OXE 04(以上、BASF社製)、アデカオプトマーN-1919((株)ADEKA製、特開2012-014052号公報に記載の光ラジカル重合開始剤2)も好適に用いられる。また、TR-PBG-304、TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI-730、NCI-831及びアデカアークルズNCI-930((株)ADEKA製)も用いることができる。また、DFI-091(ダイトーケミックス(株)製)、SpeedCure PDO(SARTOMER ARKEMA製)を用いることができる。また、下記の構造のオキシム化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
 光ラジカル重合開始剤としては、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報に記載の化合物、特許06636081号に記載の化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光ラジカル重合開始剤としては、カルバゾール環の少なくとも1つのベンゼン環がナフタレン環となった骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。そのようなオキシム化合物の具体例としては、国際公開第2013/083505号に記載の化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることも可能である。そのようなオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報に記載されている化合物、特表2014-500852号公報の段落0345に記載されている化合物24、36~40、特開2013-164471号公報の段落0101に記載されている化合物(C-3)などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光重合開始剤としては、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物は、二量体とすることも好ましい。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013-114249号公報の段落番号0031~0047、特開2014-137466号公報の段落番号0008~0012、0070~0079に記載されている化合物、特許4223071号公報の段落番号0007~0025に記載されている化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、ニトロ基を有するオキシム化合物としては、アデカアークルズNCI-831((株)ADEKA製)も挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤としては、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。具体例としては、国際公開第2015/036910号に記載されているOE-01~OE-75が挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤としては、カルバゾール骨格にヒドロキシ基を有する置換基が結合したオキシム化合物を用いることもできる。このような光重合開始剤としては国際公開第2019/088055号に記載された化合物などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光重合開始剤としては、芳香族環に電子求引性基が導入された芳香族環基ArOX1を有するオキシム化合物(以下、オキシム化合物OXともいう)を用いることもできる。上記芳香族環基ArOX1が有する電子求引性基としては、アシル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シアノ基が挙げられ、アシル基およびニトロ基が好ましく、耐光性に優れた膜を形成しやすいという理由からアシル基であることがより好ましく、ベンゾイル基であることが更に好ましい。ベンゾイル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、複素環オキシ基、アルケニル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アシル基またはアミノ基であることが好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環オキシ基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基またはアミノ基であることがより好ましく、アルコキシ基、アルキルスルファニル基またはアミノ基であることが更に好ましい。
 オキシム化合物OXは、式(OX1)で表される化合物および式(OX2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、式(OX2)で表される化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

 式中、RX1は、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、複素環オキシ基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミノ基、ホスフィノイル基、カルバモイル基またはスルファモイル基を表し、
 RX2は、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、複素環オキシ基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシルオキシ基またはアミノ基を表し、
 RX3~RX14は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表す。
 ただし、RX10~RX14のうち少なくとも一つは、電子求引性基である。
 上記式において、RX12が電子求引性基であり、RX10、RX11、RX13、RX14は水素原子であることが好ましい。
 オキシム化合物OXの具体例としては、特許第4600600号公報の段落番号0083~0105に記載の化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 最も好ましいオキシム化合物としては、特開2007-269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009-191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光ラジカル重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物よりなる群から選択される化合物が好ましい。
 更に好ましい光ラジカル重合開始剤は、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム塩化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が一層好ましく、メタロセン化合物又はオキシム化合物を用いるのがより一層好ましい。
 また、光ラジカル重合開始剤は、ベンゾフェノン、N,N’-テトラメチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N’-テトラアルキル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパノン-1等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノン等の芳香環と縮環したキノン類、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体などを用いることもできる。また、下記式(I)で表される化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(I)中、RI00は、炭素数1~20のアルキル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2~20のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、フェニル基、又は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、炭素数2~12のアルケニル基、1個以上の酸素原子によって中断された炭素数2~18のアルキル基及び炭素数1~4のアルキル基の少なくとも1つで置換されたフェニル基、若しくは、ビフェニル基であり、RI01は、式(II)で表される基であるか、RI00と同じ基であり、RI02~RI04は各々独立に炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基又はハロゲン原子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式中、RI05~RI07は、上記式(I)のRI02~RI04と同じである。
 また、光ラジカル重合開始剤は、国際公開第2015/125469号の段落0048~0055に記載の化合物を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光ラジカル重合開始剤としては、2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤を用いてもよい。そのような光ラジカル重合開始剤を用いることにより、光ラジカル重合開始剤の1分子から2つ以上のラジカルが発生するため、良好な感度が得られる。また、非対称構造の化合物を用いた場合においては、結晶性が低下して溶剤などへの溶解性が向上して、経時で析出しにくくなり、樹脂組成物の経時安定性を向上させることができる。2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤の具体例としては、特表2010-527339号公報、特表2011-524436号公報、国際公開第2015/004565号、特表2016-532675号公報の段落番号0407~0412、国際公開第2017/033680号の段落番号0039~0055に記載されているオキシム化合物の2量体、特表2013-522445号公報に記載されている化合物(E)および化合物(G)、国際公開第2016/034963号に記載されているCmpd1~7、特表2017-523465号公報の段落番号0007に記載されているオキシムエステル類光開始剤、特開2017-167399号公報の段落番号0020~0033に記載されている光開始剤、特開2017-151342号公報の段落番号0017~0026に記載されている光重合開始剤(A)、特許第6469669号公報に記載されているオキシムエステル光開始剤などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光重合開始剤を含む場合、その含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量%であり、更に好ましくは0.5~15質量%であり、一層好ましくは1.0~10質量%である。光重合開始剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。光重合開始剤を2種以上含有する場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
 なお、光重合開始剤は熱重合開始剤としても機能する場合があるため、オーブンやホットプレート等の加熱によって光重合開始剤による架橋を更に進行させられる場合がある。
〔増感剤〕
 樹脂組成物は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤などと接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカル、酸又は塩基を生成する。
 使用可能な増感剤として、ベンゾフェノン系、ミヒラーズケトン系、クマリン系、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アントラセン系、アントラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の化合物を使用することができる。
 増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン(7-(ジエチルアミノ)クマリン-3-カルボン酸エチル)、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン、ジフェニルアセトアミド、ベンズアニリド、N-メチルアセトアニリド、3‘,4’-ジメチルアセトアニリド等が挙げられる。
 また、他の増感色素を用いてもよい。
 増感色素の詳細については、特開2016-027357号公報の段落0161~0163の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 樹脂組成物が増感剤を含む場合、増感剤の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、0.01~20質量%であることが好ましく、0.1~15質量%であることがより好ましく、0.5~10質量%であることが更に好ましい。増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
〔連鎖移動剤〕
 本発明の樹脂組成物は、連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤は、例えば高分子辞典第三版(高分子学会編、2005年)683-684頁に定義されている。連鎖移動剤としては、例えば、分子内に-S-S-、-SO-S-、-N-O-、SH、PH、SiH、及びGeHを有する化合物群、RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer)重合に用いられるチオカルボニルチオ基を有するジチオベンゾアート、トリチオカルボナート、ジチオカルバマート、キサンタート化合物等が用いられる。これらは、低活性のラジカルに水素を供与して、ラジカルを生成するか、若しくは、酸化された後、脱プロトンすることによりラジカルを生成しうる。特に、チオール化合物を好ましく用いることができる。
 また、連鎖移動剤は、国際公開第2015/199219号の段落0152~0153に記載の化合物を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の樹脂組成物が連鎖移動剤を有する場合、連鎖移動剤の含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01~20質量部が好ましく、0.1~10質量部がより好ましく、0.5~5質量部が更に好ましい。連鎖移動剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。連鎖移動剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
〔光酸発生剤〕
 本発明の樹脂組成物は、光酸発生剤を含むことが好ましい。
 光酸発生剤とは、200nm~900nmの光照射により、ブレンステッド酸、及び、ルイス酸の少なくとも一方を発生させる化合物を表す。照射される光は、好ましくは波長300nm~450nmの光であり、より好ましくは330nm~420nmの光である。光酸発生剤単独または増感剤との併用において、感光して酸を発生させることが可能な光酸発生剤であることが好ましい。
 発生する酸の例としては、ハロゲン化水素、カルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、チオスルフィン酸、リン酸、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、ホウ素誘導体、リン誘導体、アンチモン誘導体、過酸化ハロゲン、スルホンアミド等が好ましく挙げられる。 
 本発明の樹脂組成物に用いられる光酸発生剤としては、例えば、キノンジアジド化合物、オキシムスルホネート化合物、有機ハロゲン化化合物、有機ホウ酸塩化合物、ジスルホン化合物、オニウム塩化合物等が挙げられる。
 感度、保存安定性の観点から、有機ハロゲン化合物、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩化合物が好ましく、形成する膜の機械特性等から、オキシムエステルが好ましい。
 キノンジアジド化合物としては、1価または多価のヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合したもの、1価または多価のアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および/またはスルホンアミド結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物、ポリアミノ化合物、ポリヒドロキシポリアミノ化合物の全ての官能基がキノンジアジドで置換されていなくてもよいが、平均して官能基全体の40モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。このようなキノンジアジド化合物を含有させることで、一般的な紫外線である水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、g線(波長436nm)に感光する樹脂組成物を得ることができる。
 ヒドロキシ化合物として具体的には、フェノール、トリヒドロキシベンゾフェノン、4メトキシフェノール、イソプロパノール、オクタノール、t-Buアルコール、シクロヘキサノール、ナフトール、Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、メチレントリス-FR-CR、BisRS-26X、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PCHP、DML-PC、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP、DML-POP、ジメチロール-BisOC-P、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP(以上、商品名、本州化学工業製)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A、46DMOC、46DMOEP、TM-BIP-A(以上、商品名、旭有機材工業製)、2,6-ジメトキシメチル-4-t-ブチルフェノール、2,6-ジメトキシメチル-p-クレゾール、2,6-ジアセトキシメチル-p-クレゾール、ナフトール、テトラヒドロキシベンゾフェノン、没食子酸メチルエステル、ビスフェノールA、ビスフェノールE、メチレンビスフェノール、BisP-AP(商品名、本州化学工業製)、ノボラック樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されない。
 アミノ化合物として具体的には、アニリン、メチルアニリン、ジエチルアミン、ブチルアミン、1,4-フェニレンジアミン、1,3-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィドなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
 また、ポリヒドロキシポリアミノ化合物として具体的には、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジヒドロキシベンジジンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
 これらの中でも、キノンジアジド化合物として、フェノール化合物および4-ナフトキノンジアジドスルホニル基とのエステルを含むことが好ましい。これによりi線露光に対するより高い感度と、より高い解像度を得ることができる。
 本発明の樹脂組成物に用いるキノンジアジド化合物の含有量は、樹脂100質量部に対して、1~50質量部が好ましく、10~40質量部がより好ましい。キノンジアジド化合物の含有量をこの範囲とすることにより、露光部と未露光部のコントラストが得られることでより高感度化を図ることができるため好ましい。さらに増感剤などを必要に応じて添加してもよい。
 光酸発生剤は、オキシムスルホネート基を含む化合物(以下、単に「オキシムスルホネート化合物」ともいう)であることが好ましい。
 オキシムスルホネート化合物は、オキシムスルホネート基を有していれば特に制限はないが、下記式(OS-1)、後述する式(OS-103)、式(OS-104)、又は、式(OS-105)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式(OS-1)中、Xは、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。Xが複数存在する場合は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。上記Xにおけるアルキル基及びアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。上記Xにおけるアルキル基としては、炭素数1~4の、直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。上記Xにおけるアルコキシ基としては、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状アルコキシ基が好ましい。上記Xにおけるハロゲン原子としては、塩素原子又はフッ素原子が好ましい。
 式(OS-1)中、m3は、0~3の整数を表し、0又は1が好ましい。m3が2又は3であるとき、複数のXは同一でも異なっていてもよい。
 式(OS-1)中、R34は、アルキル基又はアリール基を表し、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~5のハロゲン化アルキル基、炭素数1~5のハロゲン化アルコキシ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基であることが好ましい。Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~5のハロゲン化アルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルコキシ基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン化アリール基を表す。
 式(OS-1)中、m3が3であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R34が炭素数1~10の直鎖状アルキル基、7,7-ジメチル-2-オキソノルボルニルメチル基、又は、p-トリル基である化合物が特に好ましい。
 式(OS-1)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011-209692号公報の段落番号0064~0068、特開2015-194674号公報の段落番号0158~0167に記載された以下の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、複数存在する場合のあるRs2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子を表し、複数存在する場合のあるRs6はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基又はアルコキシスルホニル基を表し、XsはO又はSを表し、nsは1又は2を表し、msは0~6の整数を表す。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs1で表されるアルキル基(炭素数1~30が好ましい)、アリール基(炭素数6~30が好ましい)又はヘテロアリール基(炭素数4~30が好ましい)は、本発明の効果が得られる範囲で公知の置換基を有していてもよい。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs2は、水素原子、アルキル基(炭素数1~12が好ましい)又はアリール基(炭素数6~30が好ましい)であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましい。化合物中に2以上存在する場合のあるRs2のうち、1つ又は2つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。Rs2で表されるアルキル基又はアリール基は、本発明の効果が得られる範囲で公知の置換基を有していてもよい。
 式(OS-103)、式(OS-104)、又は、式(OS-105)中、XsはO又はSを表し、Oであることが好ましい。上記式(OS-103)~(OS-105)において、Xsを環員として含む環は、5員環又は6員環である。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、nsは1又は2を表し、XsがOである場合、nsは1であることが好ましく、また、XsがSである場合、nsは2であることが好ましい。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、Rs6で表されるアルキル基(炭素数1~30が好ましい)及びアルキルオキシ基(炭素数1~30が好ましい)は、置換基を有していてもよい。
 式(OS-103)~式(OS-105)中、msは0~6の整数を表し、0~2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
 また、上記式(OS-103)で表される化合物は、下記式(OS-106)、式(OS-110)又は式(OS-111)で表される化合物であることが特に好ましく、上記式(OS-104)で表される化合物は、下記式(OS-107)で表される化合物であることが特に好ましく、上記式(OS-105)で表される化合物は、下記式(OS-108)又は式(OS-109)で表される化合物であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、Rt7は、水素原子又は臭素原子を表し、Rt8は水素原子、炭素数1~8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基又はクロロフェニル基を表し、Rt9は水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はメトキシ基を表し、Rt2は水素原子又はメチル基を表す。
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt7は、水素原子又は臭素原子を表し、水素原子であることが好ましい。
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt8は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基又はクロロフェニル基を表し、炭素数1~8のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基であることが好ましく、炭素数1~8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~6のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
 式(OS-106)~式(OS-111)中、Rt9は、水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はメトキシ基を表し、水素原子であることが好ましい。
 Rt2は、水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが好ましい。
 また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムの立体構造(E,Z)については、いずれか一方であっても、混合物であってもよい。
 上記式(OS-103)~式(OS-105)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011-209692号公報の段落番号0088~0095、特開2015-194674号公報の段落番号0168~0194に記載の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 オキシムスルホネート基を少なくとも1つを含むオキシムスルホネート化合物の好適な他の態様としては、下記式(OS-101)、式(OS-102)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Ru9は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ru9がシアノ基又はアリール基である態様がより好ましく、Ru9がシアノ基、フェニル基又はナフチル基である態様が更に好ましい。
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Ru2aは、アルキル基又はアリール基を表す。
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Xuは、-O-、-S-、-NH-、-NRu5-、-CH-、-CRu6H-又はCRu6u7-を表し、Ru5~Ru7はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。
 式(OS-101)又は式(OS-102)中、Ru1~Ru4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基又はアリール基を表す。Ru1~Ru4のうちの2つがそれぞれ互いに結合して環を形成してもよい。このとき、環が縮環してベンゼン環ともに縮合環を形成していてもよい。Ru1~Ru4としては、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基が好ましく、また、Ru1~Ru4のうちの少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様も好ましい。中でも、Ru1~Ru4がいずれも水素原子である態様が好ましい。上記した置換基は、いずれも、更に置換基を有していてもよい。
 上記式(OS-101)で表される化合物は、式(OS-102)で表される化合物であることがより好ましい。
 また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)についてはそれぞれ、いずれか一方であっても、混合物であってもよい。
 式(OS-101)で表される化合物の具体例としては、特開2011-209692号公報の段落番号0102~0106、特開2015-194674号公報の段落番号0195~0207に記載の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 上記化合物の中でも、下記b-9、b-16、b-31、b-33が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025

 市販品としては、WPAG-336(富士フイルム和光純薬(株)製)、WPAG-443(富士フイルム和光純薬(株)製)、MBZ-101(みどり化学(株)製)等を挙げることができる。
 また、下記構造式で表される化合物も好ましい例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 有機ハロゲン化化合物としては、具体的には、若林等「Bull Chem.Soc Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46-4605号、特開昭48-36281号公報、特開昭55-32070号公報、特開昭60-239736号公報、特開昭61-169835号公報、特開昭61-169837号公報、特開昭62-58241号公報、特開昭62-212401号公報、特開昭63-70243号公報、特開昭63-298339号公報、M.P.Hutt“Jurnal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)などに記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物:S-トリアジン化合物が好ましい例として挙げられる。
 より好適には、少なくとも一つのモノ、ジ、又はトリハロゲン置換メチル基がs-トリアジン環に結合したs-トリアジン誘導体、具体的には、例えば、2,4,6-トリス(モノクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(ジクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2―n-プロピル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(α,α,β-トリクロロエチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3,4-エポキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-クロロフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔1-(p-メトキシフェニル)-2,4-ブタジエニル〕-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-スチリル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-i-プロピルオキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-ナトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-フェニルチオ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ベンジルチオ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(ジブロモメチル)-s-トリアジン、2,4,6-トリス(トリブロモメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリブロモメチル)-s-トリアジン、2-メトキシ-4,6-ビス(トリブロモメチル)-s-トリアジン等が挙げられる。
 有機ホウ酸塩化合物としては、例えば、特開昭62-143044号公報、特開昭62-150242号公報、特開平9-188685号公報、特開平9-188686号公報、特開平9-188710号公報、特開2000-131837号公報、特開2002-107916号公報、特許第2764769号公報、特開2002-116539号公報、等、及び、Kunz,Martin“Rad Tech'98.Proceeding April 19-22,1998,Chicago”等に記載される有機ホウ酸塩、特開平6-157623号公報、特開平6-175564号公報、特開平6-175561号公報に記載の有機ホウ素スルホニウム錯体或いは有機ホウ素オキソスルホニウム錯体、特開平6-175554号公報、特開平6-175553号公報に記載の有機ホウ素ヨードニウム錯体、特開平9-188710号公報に記載の有機ホウ素ホスホニウム錯体、特開平6-348011号公報、特開平7-128785号公報、特開平7-140589号公報、特開平7-306527号公報、特開平7-292014号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 ジスルホン化合物としては、特開昭61-166544号公報、特願2001-132318公報等に記載されている化合物およびジアゾジスルホン化合物が挙げられる。
 上記オニウム塩化合物としては、例えば、S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal et al,Polymer,21,423(1980)に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号明細書、特開平4-365049号公報等に記載のアンモニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号の各明細書に記載のホスホニウム塩、欧州特許第104、143号、米国特許第339,049号、同第410,201号の各明細書、特開平2-150848号、特開平2-296514号公報に記載のヨードニウム塩、欧州特許第370,693号、同390,214号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、独国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号の各明細書に記載のスルホニウム塩、J.V.Crivello et al,Macromolecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979)に記載のセレノニウム塩、C.S.Wen et al,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)に記載のアルソニウム塩、ピリジニウム塩等のオニウム塩等が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 オニウム塩としては、下記一般式(RI-I)~(RI-III)で表されるオニウム塩が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027

 式(RI-I)中、Ar11は置換基を1~6有していても良い炭素数20以下のアリール基を表し、好ましい置換基としては炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数2~12のアルキニル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアリーロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキルアミノ基、炭素数2~12のジアルキルアミノ基、アルキル基の炭素数が1~12のアルキルアミド基又はアリール基の炭素数が6~20のアリールアミド基、カルボニル基、カルボキシ基、シアノ基、スルホニル基、炭素数1~12のチオアルキル基、炭素数1~12のチオアリール基が挙げられる。Z11 は1価の陰イオンを表し、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、チオスルホン酸イオン、硫酸イオンであり、安定性の面から過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオンが好ましい。式(RI-II)中、Ar21、Ar22は各々独立に置換基を1~6有していてもよい炭素数1~20のアリール基を表し、好ましい置換基としては炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数2~12のアルキニル基、炭素数1~12のアリール基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアリーロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1~12のモノアルキルアミノ基、アルキル基の炭素数がそれぞれ独立に1~12のジアルキルアミノ基、アルキル基の炭素数が炭素数1~12のアルキルアミド基又はアリールアミド基、カルボニル基、カルボキシ基、シアノ基、スルホニル基、炭素数1~12のチオアルキル基、炭素数1~12のチオアリール基が挙げられる。Z21は1価の陰イオンを表し、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、チオスルホン酸イオン、硫酸イオンであり、安定性、反応性の面から過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、カルボン酸イオンが好ましい。式(RI-III)中、R31、R32、R33は各々独立に置換基を1~6有していても良い炭素数6~20のアリール基又はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基を表し、好ましくは反応性、安定性の面から、アリール基であることが望ましい。好ましい置換基としては炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数2~12のアルキニル基、炭素数1~12のアリール基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアリーロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1~12のモノアルキルアミノ基、アルキル基の炭素数がそれぞれ独立に炭素数1~12のジアルキルアミノ基、アルキル基の炭素数が炭素数1~12のアルキルアミド基又はアリールアミド基、カルボニル基、カルボキシ基、シアノ基、スルホニル基、炭素数1~12のチオアルキル基、炭素数1~12のチオアリール基が挙げられる。Z31 は1価の陰イオンを表し、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、チオスルホン酸イオン、硫酸イオンであり、安定性、反応性の面から過塩素酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、テトラフルオロボレートイオン、スルホン酸イオン、スルフィン酸イオン、カルボン酸イオンが好ましい。
 好ましい光酸発生剤の具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 光酸発生剤は、樹脂組成物の全固形分に対し、0.1~20質量%使用することが好ましく、0.5~18質量%使用することがより好ましく、0.5~10質量%使用することが更に好ましく、0.5~3質量%使用することが一層好ましく、0.5~1.2質量%使用することがより一層好ましい。
 光酸発生剤は、1種単独で使用されても、複数種の組み合わせで使用されてもよい。複数種の組み合わせの場合には、それらの合計量が上記範囲にあることが好ましい。
 また、所望の光源に対して、感光性を付与する為、増感剤と併用することも好ましい。
<熱酸発生剤>
 硬化性樹脂組成物は、熱酸発生剤を含んでもよい。
 熱酸発生剤は、加熱により酸を発生し、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基又はアシルオキシメチル基を有する化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物及びベンゾオキサジン化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物の架橋反応を促進させる効果がある。
 熱酸発生剤の熱分解開始温度は、50℃~270℃が好ましく、50℃~250℃がより好ましい。また、組成物を基板に塗布した後の乾燥(プリベーク:約70~140℃)時には酸を発生せず、その後の露光、現像でパターニングした後の最終加熱(キュア:約100~400℃)時に酸を発生するものを熱酸発生剤として選択すると、現像時の感度低下を抑制できるため好ましい。
 熱分解開始温度は、熱酸発生剤を耐圧カプセル中5℃/分で500℃まで加熱した場合に、最も温度が低い発熱ピークのピーク温度として求められる。
 熱分解開始温度を測定する際に用いられる機器としては、Q2000(TAインスツルメント社製)等が挙げられる。
 熱酸発生剤から発生する酸は強酸が好ましく、例えば、p-トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などのアリールスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸、あるいはトリフルオロメタンスルホン酸などのハロアルキルスルホン酸などが好ましい。このような熱酸発生剤の例としては、特開2013-072935号公報の段落0055に記載のものが挙げられる。
 中でも、有機膜中の残留が少なく有機膜物性を低下させにくいという観点から、炭素数1~4のアルキルスルホン酸や炭素数1~4のハロアルキルスルホン酸を発生するものがより好ましく、メタンスルホン酸(4-ヒドロキシフェニル)ジメチルスルホニウム、メタンスルホン酸(4-((メトキシカルボニル)オキシ)フェニル)ジメチルスルホニウム、メタンスルホン酸ベンジル(4-ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウム、メタンスルホン酸ベンジル(4-((メトキシカルボニル)オキシ)フェニル)メチルスルホニウム、メタンスルホン酸(4-ヒドロキシフェニル)メチル((2-メチルフェニル)メチル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(4-ヒドロキシフェニル)ジメチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(4-((メトキシカルボニル)オキシ)フェニル)ジメチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ベンジル(4-ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ベンジル(4-((メトキシカルボニル)オキシ)フェニル)メチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(4-ヒドロキシフェニル)メチル((2-メチルフェニル)メチル)スルホニウム、3-(5-(((プロピルスルホニル)オキシ)イミノ)チオフェン-2(5H)-イリデン)-2-(o-トリル)プロパンニトリル、2,2-ビス(3-(メタンスルホニルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンが、熱酸発生剤として好ましい。
 また、特開2013-167742号公報の段落0059に記載の化合物も熱酸発生剤として好ましい。
 熱酸発生剤の含有量は、ポリイミド前駆体100質量部に対して0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましい。0.01質量部以上含有することで、架橋反応が促進されるため、有機膜の機械特性及び耐溶剤性をより向上させることができる。また、有機膜の電気絶縁性の観点から、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部以下が更に好ましい。
<塩基発生剤>
 本発明の樹脂組成物は、塩基発生剤を含んでもよい。ここで、塩基発生剤とは、物理的または化学的な作用によって塩基を発生することができる化合物である。本発明の樹脂組成物にとって好ましい塩基発生剤としては、熱塩基発生剤および光塩基発生剤が挙げられる。
 特に、樹脂組成物が環化樹脂の前駆体を含む場合、樹脂組成物は塩基発生剤を含むことが好ましい。樹脂組成物が熱塩基発生剤を含有することによって、例えば加熱により前駆体の環化反応を促進でき、硬化物の機械特性や耐薬品性が良好なものとなり、例えば半導体パッケージ中に含まれる再配線層用層間絶縁膜としての性能が良好となる。
 塩基発生剤としては、イオン型塩基発生剤でもよく、非イオン型塩基発生剤でもよい。塩基発生剤から発生する塩基としては、例えば、2級アミン、3級アミンが挙げられる。
 本発明に係る塩基発生剤について特に制限はなく、公知の塩基発生剤を用いることができる。公知の塩基発生剤としては、例えば、カルバモイルオキシム化合物、カルバモイルヒドロキシルアミン化合物、カルバミン酸化合物、ホルムアミド化合物、アセトアミド化合物、カルバメート化合物、ベンジルカルバメート化合物、ニトロベンジルカルバメート化合物、スルホンアミド化合物、イミダゾール誘導体化合物、アミンイミド化合物、ピリジン誘導体化合物、α-アミノアセトフェノン誘導体化合物、4級アンモニウム塩誘導体化合物、ピリジニウム塩、α-ラクトン環誘導体化合物、アミンイミド化合物、フタルイミド誘導体化合物、アシルオキシイミノ化合物、などを用いることができる。
非イオン型塩基発生剤の具体的な化合物としては、式(B1)、式(B2)、又は式(B3)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式(B1)及び式(B2)中、Rb、Rb及びRbはそれぞれ独立に、第三級アミン構造を有しない有機基、ハロゲン原子又は水素原子である。ただし、Rb及びRbが同時に水素原子となることはない。また、Rb、Rb及びRbはいずれもカルボキシ基を有することはない。なお、本明細書で第三級アミン構造とは、3価の窒素原子の3つの結合手がいずれも炭化水素系の炭素原子と共有結合している構造を指す。したがって、結合した炭素原子がカルボニル基をなす炭素原子の場合、つまり窒素原子とともにアミド基を形成する場合はこの限りではない。
 式(B1)、(B2)中、Rb、Rb及びRbは、これらのうち少なくとも1つが環状構造を含むことが好ましく、少なくとも2つが環状構造を含むことがより好ましい。環状構造としては、単環及び縮合環のいずれであってもよく、単環又は単環が2つ縮合した縮合環が好ましい。単環は、5員環又は6員環が好ましく、6員環がより好ましい。単環は、シクロヘキサン環及びベンゼン環が好ましく、シクロヘキサン環がより好ましい。
 より具体的にRb及びRbは、水素原子、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~10が更に好ましい)、又はアリールアルキル基(炭素数7~25が好ましく、7~19がより好ましく、7~12が更に好ましい)であることが好ましい。これらの基は、本発明の効果を奏する範囲で置換基を有していてもよい。RbとRbとは互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環としては、4~7員の含窒素複素環が好ましい。Rb及びRbは特に、置換基を有してもよい直鎖、分岐、又は環状のアルキル基(炭素数1~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)であることが好ましく、置換基を有してもよいシクロアルキル基(炭素数3~24が好ましく、3~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)であることがより好ましく、置換基を有してもよいシクロヘキシル基が更に好ましい。
 Rbとしては、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~10が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、2~12がより好ましく、2~6が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~12が更に好ましい)、アリールアルケニル基(炭素数8~24が好ましく、8~20がより好ましく、8~16が更に好ましい)、アルコキシル基(炭素数1~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アリールオキシ基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~12が更に好ましい)、又はアリールアルキルオキシ基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~12が更に好ましい)が挙げられる。中でも、シクロアルキル基(炭素数3~24が好ましく、3~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アリールアルケニル基、アリールアルキルオキシ基が好ましい。Rbは更に本発明の効果を奏する範囲で置換基を有していてもよい。
 式(B1)で表される化合物は、下記式(B1-1)又は下記式(B1-2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式中、Rb11及びRb12、並びに、Rb31及びRb32は、それぞれ、式(B1)におけるRb及びRbと同じである。
 Rb13はアルキル基(炭素数1~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~12が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~12が更に好ましい)であり、本発明の効果を奏する範囲で置換基を有していてもよい。中でも、Rb13はアリールアルキル基が好ましい。
 Rb33及びRb34は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(炭素数1~12が好ましく、1~8がより好ましく、1~3が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~12が好ましく、2~8がより好ましく、2~3が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~10が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~11が更に好ましい)であり、水素原子が好ましい。
 Rb35は、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、1~12がより好ましく、3~8が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~12が好ましく、2~10がより好ましく、3~8が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~12が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~12が更に好ましい)であり、アリール基が好ましい。
 式(B1-1)で表される化合物は、式(B1-1a)で表される化合物もまた好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 Rb11及びRb12は式(B1-1)におけるRb11及びRb12と同義である。
 Rb15及びRb16は水素原子、アルキル基(炭素数1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~12が好ましく、2~6がより好ましく、2~3が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~10が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~11が更に好ましい)であり、水素原子又はメチル基が好ましい。
 Rb17はアルキル基(炭素数1~24が好ましく、1~12がより好ましく、3~8が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~12が好ましく、2~10がより好ましく、3~8が更に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~12が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~19がより好ましく、7~12が更に好ましい)であり、中でもアリール基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 式(B3)において、Lは、隣接する酸素原子と炭素原子を連結する連結鎖の経路上に飽和炭化水素基を有する2価の炭化水素基であって、連結鎖の経路上の原子数が3以上である炭化水素基を表す。また、RN1およびRN2は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。  
 本明細書において、「連結鎖」とは、連結対象の2つの原子または原子群の間を結ぶ経路上の原子鎖のうち、これらの連結対象を最短(最小原子数)で結ぶものをいう。例えば、下記式で表される化合物において、Lは、フェニレンエチレン基から構成され、飽和炭化水素基としてエチレン基を有し、連結鎖は4つの炭素原子から構成されており、連結鎖の経路上の原子数(つまり、連結鎖を構成する原子の数であり、以下、「連結鎖長」あるいは「連結鎖の長さ」ともいう。)は4である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 式(B3)におけるL中の炭素数(連結鎖中の炭素原子以外の炭素原子も含む)は、3~24であることが好ましい。上限は、12以下であることがより好ましく、10以下であることがさらに好ましく、8以下であることが特に好ましい。下限は、4以上であることがより好ましい。上記分子内環化反応を速やかに進行させる観点から、Lの連結鎖長の上限は、12以下であることが好ましく、8以下であることがより好ましく、6以下であることがさらに好ましく、5以下であることが特に好ましい。特に、Lの連結鎖長は、4または5であることが好ましく、4であることが最も好ましい。塩基発生剤の具体的な好ましい化合物としては、例えば、国際公開第2020/066416号の段落番号0102~0168に記載の化合物、国際公開第2018/038002号の段落番号0143~0177に記載の化合物も挙げられる。
また、塩基発生剤は下記式(N1)で表される化合物を含むことも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 式(N1)中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に1価の有機基を表し、RC1は水素原子または保護基を表し、Lは2価の連結基を表す。
 Lは2価の連結基であり、2価の有機基であることが好ましい。連結基の連結鎖長は1以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましい。上限としては、12以下であることが好ましく、8以下であることがより好ましく、5以下であることがさらに好ましい。連結鎖長とは、式中の2つのカルボニル基の間において最短の道程となる原子配列に存在する原子の数である。
 式(N1)中、RN1およびRN2はそれぞれ独立に1価の有機基(炭素数1~24が好ましく、2~18がより好ましく、3~12がさらに好ましい)を表し、炭化水素基(炭素数1~24が好ましく、1~12がより好ましく、1~10がさらに好ましい)であることが好ましく、具体的には、脂肪族炭化水素基(炭素数1~24が好ましく、1~12がより好ましく、1~10がさらに好ましい)または芳香族炭化水素基(炭素数6~22が好ましく、6~18がより好ましく、6~10がさらに好ましい)を挙げることができ、脂肪族炭化水素基が好ましい。RN1およびRN2として、脂肪族炭化水素基を用いると、発生する塩基の塩基性が高く好ましい。なお、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、また、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基が脂肪族炭化水素鎖中や芳香環中、置換基中に酸素原子を有していてもよい。特に、脂肪族炭化水素基が炭化水素鎖中に酸素原子を有している態様が例示される。
 RN1およびRN2を構成する脂肪族炭化水素基としては、直鎖または分岐の鎖状アルキル基、環状アルキル基、鎖状アルキル基と環状アルキル基の組合せに係る基、酸素原子を鎖中に有するアルキル基が挙げられる。直鎖または分岐の鎖状アルキル基は、炭素数1~24のものが好ましく、2~18がより好ましく、3~12がさらに好ましい。直鎖または分岐の鎖状アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ターシャリーペンチル基、イソヘキシル基等が挙げられる。
 環状アルキル基は、炭素数3~12のものが好ましく、3~6がより好ましい。環状アルキル基は、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
 鎖状アルキル基と環状アルキル基の組合せに係る基は、炭素数4~24のものが好ましく、4~18がより好ましく、4~12がさらに好ましい。鎖状アルキル基と環状アルキル基の組合せに係る基は、例えば、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロヘキシルプロピル基、メチルシクロヘキシルメチル基、エチルシクロヘキシルエチル基等が挙げられる。
 酸素原子を鎖中に有するアルキル基は、炭素数2~12のものが好ましく、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。酸素原子を鎖中に有するアルキル基は、鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。
 なかでも、後述する分解生成塩基の沸点を高める観点で、RN1およびRN2は炭素数5~12のアルキル基が好ましい。ただし、金属(例えば銅)の層と積層する際の密着性を重視する処方においては、環状のアルキル基を有する基や炭素数1~8のアルキル基であることが好ましい。
 RN1およびRN2は互いに連結して環状構造を形成していてもよい。環状構造を形成するにあたっては、酸素原子等を鎖中に有していてもよい。また、RN1およびRN2が形成する環状構造は、単環であっても、縮合環であってもよいが、単環が好ましい。形成される環状構造としては、式(N1)中の窒素原子を含有する5員環または6員環が好ましく、例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピロリン環、ピロリジン環、イミダゾリジン環、ピラゾリジン環、ピぺリジン環、ピペラジン環、モルホリン環などが挙げられ、ピロリン環、ピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環が好ましく挙げられる。
 RC1は水素原子または保護基を表し、水素原子が好ましい。
 保護基としては、酸または塩基の作用により分解する保護基が好ましく、酸で分解する保護基が好ましく挙げられる。
 保護基の具体例としては、鎖状もしくは環状のアルキル基または鎖中に酸素原子を有する鎖状もしくは環状のアルキル基が挙げられる。鎖状もしくは環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。鎖中に酸素原子を有する鎖状のアルキル基としては、具体的にはアルキルオキシアルキル基が挙げられ、さらに具体的には、メチルオキシメチル(MOM)基、エチルオキシエチル(EE)基等が挙げられる。鎖中に酸素原子を有する環状のアルキル基としては、エポキシ基、グリシジル基、オキセタニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル(THP)基等が挙げられる。
 Lを構成する2価の連結基としては、特に定めるものではないが、炭化水素基が好ましく、脂肪族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は、置換基を有していてもよく、また、炭化水素鎖の中に炭素原子以外の種類の原子を有していてもよい。より具体的には、鎖中に酸素原子を有していてもよい2価の炭化水素連結基であることが好ましく、鎖中に酸素原子を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基、または鎖中に酸素原子を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基と2価の芳香族炭化水素基の組み合わせに係る基がより好ましく、鎖中に酸素原子を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。これらの基は、酸素原子を有していないほうが好ましい。
 2価の炭化水素連結基は、炭素数1~24のものが好ましく、2~12がより好ましく、2~6がさらに好ましい。2価の脂肪族炭化水素基は、炭素数1~12のものが好ましく、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。2価の芳香族炭化水素基は、炭素数6~22のものが好ましく、6~18がより好ましく、6~10がさらに好ましい。2価の脂肪族炭化水素基と2価の芳香族炭化水素基の組み合わせに係る基(例えば、アリーレンアルキル基)は、炭素数7~22のものが好ましく、7~18がより好ましく、7~10がさらに好ましい。
 連結基Lとしては、具体的に、直鎖または分岐の鎖状アルキレン基、環状アルキレン基、鎖状アルキレン基と環状アルキレン基の組み合わせに係る基、酸素原子を鎖中に有しているアルキレン基、直鎖または分岐の鎖状のアルケニレン基、環状のアルケニレン基、アリーレン基、アリーレンアルキレン基が好ましい。
 直鎖または分岐の鎖状アルキレン基は、炭素数1~12のものが好ましく、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。
 環状アルキレン基は、炭素数3~12のものが好ましく、3~6がより好ましい。
 鎖状アルキレン基と環状アルキレン基の組み合わせに係る基は、炭素数4~24のものが好ましく、4~12がより好ましく、4~6がさらに好ましい。
 酸素原子を鎖中に有するアルキレン基は、鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。酸素原子を鎖中に有するアルキレン基は、炭素数1~12のものが好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。
 直鎖または分岐の鎖状のアルケニレン基は、炭素数2~12のものが好ましく、2~6がより好ましく、2~3がさらに好ましい。直鎖または分岐の鎖状のアルケニレン基は、C=C結合の数は1~10のものが好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。
 環状のアルケニレン基は、炭素数3~12のものが好ましく、3~6がより好ましい。環状のアルケニレン基は、C=C結合の数は1~6が好ましく、1~4がより好ましく、1~2がさらに好ましい。
 アリーレン基は、炭素数6~22のものが好ましく、6~18がより好ましく、6~10がさらに好ましい。
 アリーレンアルキレン基は、炭素数7~23のものが好ましく、7~19がより好ましく、7~11がさらに好ましい。
 中でも、鎖状アルキレン基、環状アルキレン基、酸素原子を鎖中に有するアルキレン基、鎖状のアルケニレン基、アリーレン基、アリーレンアルキレン基が好ましく、1,2-エチレン基、プロパンジイル基(特に1,3-プロパンジイル基)、シクロヘキサンジイル基(特に1,2-シクロヘキサンジイル基)、ビニレン基(特にシスビニレン基)、フェニレン基(1,2-フェニレン基)、フェニレンメチレン基(特に1,2-フェニレンメチレン基)、エチレンオキシエチレン基(特に1,2-エチレンオキシ-1,2-エチレン基)がより好ましい。
 塩基発生剤としては、下記の例が挙げられるが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038

 
 非イオン型塩基発生剤の分子量は、800以下であることが好ましく、600以下であることがより好ましく、500以下であることが更に好ましい。下限としては、100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、300以上であることが更に好ましい。
 イオン型塩基発生剤の具体的な好ましい化合物としては、例えば、国際公開第2018/038002号の段落番号0148~0163に記載の化合物も挙げられる。
 アンモニウム塩の具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 イミニウム塩の具体例としては、以下の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 本発明の樹脂組成物が塩基発生剤を含む場合、塩基発生剤の含有量は、本発明の樹脂組成物中の樹脂100質量部に対し、0.1~50質量部が好ましい。下限は、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上が更に好ましい。上限は、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下が更に好ましく、10質量部以下が一層好ましく、5質量部以下であってもよく、4質量部以下であってもよい。
 塩基発生剤は、1種又は2種以上を用いることができる。2種以上を用いる場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
<重合性化合物>
 本発明の樹脂組成物は、重合性化合物を含むことが好ましい。
 重合性化合物としては、ラジカル架橋剤、又は、他の架橋剤が挙げられる。
〔ラジカル架橋剤〕
 本発明の樹脂組成物は、ラジカル架橋剤を含むことが好ましい。
 ラジカル架橋剤は、ラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を含む基が好ましい。上記エチレン性不飽和結合を含む基としては、ビニル基、アリル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基、マレイミド基、(メタ)アクリルアミド基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。
 これらの中でも、上記エチレン性不飽和結合を含む基としては、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルフェニル基が好ましく、反応性の観点からは、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
 ラジカル架橋剤は、エチレン性不飽和結合を1個以上有する化合物であることが好ましいが、2個以上有する化合物であることがより好ましい。ラジカル架橋剤は、エチレン性不飽和結合を3個以上有していてもよい。
 上記エチレン性不飽和結合を2個以上有する化合物としては、エチレン性不飽和結合を2~15個有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合を2~10個有する化合物がより好ましく、2~6個有する化合物が更に好ましい。
 また、得られるパターン(硬化物)の膜強度の観点からは、本発明の樹脂組成物は、エチレン性不飽和結合を2個有する化合物と、上記エチレン性不飽和結合を3個以上有する化合物とを含むことも好ましい。
 ラジカル架橋剤の分子量は、2,000以下が好ましく、1,500以下がより好ましく、900以下が更に好ましい。ラジカル架橋剤の分子量の下限は、100以上が好ましい。
 ラジカル架橋剤の具体例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド類である。また、ヒドロキシ基やアミノ基、スルファニル基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類又はエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更に、ハロゲノ基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。具体例としては、特開2016-027357号公報の段落0113~0122の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 また、ラジカル架橋剤は、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後、(メタ)アクリレート化した化合物、特公昭48-041708号公報、特公昭50-006034号公報、特開昭51-037193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48-064183号、特公昭49-043191号、特公昭52-030490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。また、特開2008-292970号公報の段落0254~0257に記載の化合物も好適である。また、多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和結合を有する化合物を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
 また、上述以外の好ましいラジカル架橋剤として、特開2010-160418号公報、特開2010-129825号公報、特許第4364216号公報等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物や、カルド樹脂も使用することが可能である。
 更に、その他の例としては、特公昭46-043946号公報、特公平01-040337号公報、特公平01-040336号公報に記載の特定の不飽和化合物や、特開平02-025493号公報に記載のビニルホスホン酸系化合物等もあげることができる。また、特開昭61-022048号公報に記載のペルフルオロアルキル基を含む化合物を用いることもできる。更に日本接着協会誌 vol.20、No.7、300~308ページ(1984年)に光重合性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
 上記のほか、特開2015-034964号公報の段落0048~0051に記載の化合物、国際公開第2015/199219号の段落0087~0131に記載の化合物も好ましく用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 また、特開平10-062986号公報において式(1)及び式(2)としてその具体例と共に記載の、多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、ラジカル架橋剤として用いることができる。
 更に、特開2015-187211号公報の段落0104~0131に記載の化合物もラジカル架橋剤として用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 ラジカル架橋剤としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては KAYARAD D-330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては KAYARAD D-320;日本化薬(株)製、A-TMMT:新中村化学工業(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D-310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、A-DPH;新中村化学工業社製)、及びこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール残基又はプロピレングリコール残基を介して結合している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
 ラジカル架橋剤の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR-494、エチレンオキシ鎖を4個有する2官能メタクリレートであるサートマー社製のSR-209、231、239、日本化薬(株)製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA-60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA-330、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(日本製紙社製)、NKエステルM-40G、NKエステル4G、NKエステルM-9300、NKエステルA-9300、UA-7200(新中村化学工業社製)、DPHA-40H(日本化薬(株)製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社化学社製)、ブレンマーPME400(日油(株)製)などが挙げられる。
 ラジカル架橋剤としては、特公昭48-041708号公報、特開昭51-037193号公報、特公平02-032293号公報、特公平02-016765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-049860号公報、特公昭56-017654号公報、特公昭62-039417号公報、特公昭62-039418号公報に記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、ラジカル架橋剤として、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平01-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する化合物を用いることもできる。
 ラジカル架橋剤は、カルボキシ基、リン酸基等の酸基を有するラジカル架橋剤であってもよい。酸基を有するラジカル架橋剤は、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシ基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせたラジカル架橋剤がより好ましい。特に好ましくは、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシ基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせたラジカル架橋剤において、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールである化合物である。市販品としては、例えば、東亞合成(株)製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M-510、M-520などが挙げられる。
 酸基を有するラジカル架橋剤の好ましい酸価は、0.1~300mgKOH/gであり、特に好ましくは1~100mgKOH/gである。ラジカル架橋剤の酸価が上記範囲であれば、製造上の取扱性に優れ、更には、現像性に優れる。また、重合性が良好である。上記酸価は、JIS K 0070:1992の記載に準拠して測定される。
 樹脂組成物は、パターンの解像性と膜の伸縮性の観点から、2官能のメタアクリレート又はアクリレートを用いることが好ましい。
 具体的な化合物としては、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、PEG(ポリエチレングリコール)200ジアクリレート、PEG200ジメタクリレート、PEG600ジアクリレート、PEG600ジメタクリレート、ポリテトラエチレングリコールジアクリレート、ポリテトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6ヘキサンジオールジメタクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジメタクリレート、ビスフェノールAのEO(エチレンオキシド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジメタリレート、ビスフェノールAのPO(プロピレンオキシド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジメタリレート、2-ヒドロキシー3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、イソシアヌル酸変性ジメタクリレート、その他ウレタン結合を有する2官能アクリレート、ウレタン結合を有する2官能メタクリレートを使用することができる。これらは必要に応じ、2種以上を混合し使用することができる。
 なお、例えばPEG200ジアクリレートとは、ポリエチレングリコールジアクリレートであって、ポリエチレングリコール鎖の式量が200程度のものをいう。
 本発明の樹脂組成物は、パターン(硬化物)の弾性率制御に伴う反り抑制の観点から、ラジカル架橋剤として、単官能ラジカル架橋剤を好ましく用いることができる。単官能ラジカル架橋剤としては、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム等のN-ビニル化合物類、アリルグリシジルエーテル等が好ましく用いられる。単官能ラジカル架橋剤としては、露光前の揮発を抑制するため、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。
 その他、2官能以上のラジカル架橋剤としては、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物類が挙げられる。
 ラジカル架橋剤を含有する場合、その含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して、0質量%超60質量%以下であることが好ましい。下限は5質量%以上がより好ましい。上限は、50質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
 ラジカル架橋剤は1種を単独で用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を併用する場合にはその合計量が上記の範囲となることが好ましい。
〔他の架橋剤〕
 本発明の樹脂組成物は、上述したラジカル架橋剤とは異なる、他の架橋剤を含むことも好ましい。
 本発明において、他の架橋剤とは、上述したラジカル架橋剤以外の架橋剤をいい、上述の光酸発生剤、又は、光塩基発生剤の感光により、組成物中の他の化合物又はその反応生成物との間で共有結合を形成する反応が促進される基を分子内に複数個有する化合物であることが好ましく、組成物中の他の化合物又はその反応生成物との間で共有結合を形成する反応が酸又は塩基の作用によって促進される基を分子内に複数個有する化合物が好ましい。
 上記酸又は塩基は、露光工程において、光酸発生剤又は光塩基発生剤から発生する酸又は塩基であることが好ましい。
 他の架橋剤としては、アシルオキシメチル基、メチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有する化合物が好ましく、アシルオキシメチル基、メチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基が窒素原子に直接結合した構造を有する化合物がより好ましい。
 他の架橋剤としては、例えば、メラミン、グリコールウリル、尿素、アルキレン尿素、ベンゾグアナミンなどのアミノ基含有化合物にホルムアルデヒド又はホルムアルデヒドとアルコールを反応させ、上記アミノ基の水素原子をアシルオキシメチル基、メチロール基又はアルコキシメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。これらの化合物の製造方法は特に限定されず、上記方法により製造された化合物と同様の構造を有する化合物であればよい。また、これらの化合物のメチロール基同士が自己縮合してなるオリゴマーであってもよい。
 上記のアミノ基含有化合物として、メラミンを用いた架橋剤をメラミン系架橋剤、グリコールウリル、尿素又はアルキレン尿素を用いた架橋剤を尿素系架橋剤、アルキレン尿素を用いた架橋剤をアルキレン尿素系架橋剤、ベンゾグアナミンを用いた架橋剤をベンゾグアナミン系架橋剤という。
 これらの中でも、本発明の樹脂組成物は、尿素系架橋剤及びメラミン系架橋剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことが好ましく、後述するグリコールウリル系架橋剤及びメラミン系架橋剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことがより好ましい。
 本発明におけるアルコキシメチル基及びアシルオキシメチル基の少なくとも1つを含有する化合物としては、アルコキシメチル基又はアシルオキシメチル基が、直接芳香族基や下記ウレア構造の窒素原子上に、又は、トリアジン上に置換した化合物を構造例として挙げることができる。
 上記化合物が有するアルコキシメチル基又はアシルオキシメチル基は、炭素数2~5が好ましく、炭素数2又は3が好ましく、炭素数2がより好ましい。
 上記化合物が有するアルコキシメチル基及びアシルオキシメチル基の総数は1~10が好ましく、より好ましくは2~8、特に好ましくは3~6である。
 上記化合物の分子量は好ましくは1500以下であり、180~1200が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 R100は、アルキル基又はアシル基を表す。
 R101及びR102は、それぞれ独立に、一価の有機基を表し、互いに結合して環を形成してもよい。
 アルコキシメチル基又はアシルオキシメチル基が直接芳香族基に置換した化合物としては、例えば下記一般式の様な化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、個々のR104はそれぞれ独立にアルキル基又はアシル基を示し、R103は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、又は、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(例えば、酸の作用により脱離する基、-C(RCOORで表される基(Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表し、Rは酸の作用により脱離する基を表す。))を示す。
 R105は各々独立にアルキル基又はアルケニル基を示し、a、b及びcは各々独立に1~3であり、dは0~4であり、eは0~3であり、fは0~3であり、a+dは5以下であり、b+eは4以下であり、c+fは4以下である。
 酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基、酸の作用により脱離する基、-C(RCOORで表される基におけるRについては、例えば、-C(R36)(R37)(R38)、-C(R36)(R37)(OR39)、-C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
 式中、R36~R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
 上記アルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~5のアルキル基がより好ましい。
 上記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよい。
 上記シクロアルキル基としては、炭素数3~12のシクロアルキル基が好ましく、炭素数3~8のシクロアルキル基がより好ましい。
 上記シクロアルキル基は単環構造であってもよいし、縮合環等の多環構造であってもよい。
 上記アリール基は炭素数6~30の芳香族炭化水素基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
 上記アラルキル基としては、炭素数7~20のアラルキル基が好ましく、炭素数7~16のアラルキル基がより好ましい。
 上記アラルキル基はアルキル基により置換されたアリール基を意図しており、これらのアルキル基及びアリール基の好ましい態様は、上述のアルキル基及びアリール基の好ましい態様と同様である。
 上記アルケニル基は炭素数3~20のアルケニル基が好ましく、炭素数3~16のアルケニル基がより好ましい。
 また、これらの基は本発明の効果が得られる範囲内で、公知の置換基を更に有していてもよい。
 R01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
 酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基、または酸の作用により脱離する基としては好ましくは、第3級アルキルエステル基、アセタール基、クミルエステル基、エノールエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基、アセタール基である。
 アルコキシメチル基を有する化合物としては具体的に以下の構造を挙げることができる。アシルオキシメチル基を有する化合物は下記化合物のアルコキシメチル基をアシルオキシメチル基に変更した化合物を挙げることができる。アルコキシメチル基又はアシルオキシメチルを分子内に有する化合物としては以下の様な化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 アルコキシメチル基及びアシルオキシメチル基の少なくとも1つを含有する化合物は、市販のものを用いても、公知の方法により合成したものを用いてもよい。
 耐熱性の観点で、アルコキシメチル基又はアシルオキシメチル基が、直接芳香環やトリアジン環上に置換した化合物が好ましい。
 メラミン系架橋剤の具体例としては、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシブチルメラミンなどが挙げられる。
 尿素系架橋剤の具体例としては、例えば、モノヒドロキシメチル化グリコールウリル、ジヒドロキシメチル化グリコールウリル、トリヒドロキシメチル化グリコールウリル、テトラヒドロキシメチル化グリコールウリル、モノメトキシメチル化グリコールウリル,ジメトキシメチル化グリコールウリル、トリメトキシメチル化グリコールウリル、テトラメトキシメチル化グリコールウリル、モノエトキシメチル化グリコールウリル、ジエトキシメチル化グリコールウリル、トリエトキシメチル化グリコールウリル、テトラエトキシメチル化グリコールウリル、モノプロポキシメチル化グリコールウリル、ジプロポキシメチル化グリコールウリル、トリプロポキシメチル化グリコールウリル、テトラプロポキシメチル化グリコールウリル、モノブトキシメチル化グリコールウリル、ジブトキシメチル化グリコールウリル、トリブトキシメチル化グリコールウリル、又は、テトラブトキシメチル化グリコールウリルなどのグリコールウリル系架橋剤;
 ビスメトキシメチル尿素、ビスエトキシメチル尿素、ビスプロポキシメチル尿素、ビスブトキシメチル尿素等の尿素系架橋剤、
 モノヒドロキシメチル化エチレン尿素又はジヒドロキシメチル化エチレン尿素、モノメトキシメチル化エチレン尿素、ジメトキシメチル化エチレン尿素、モノエトキシメチル化エチレン尿素、ジエトキシメチル化エチレン尿素、モノプロポキシメチル化エチレン尿素、ジプロポキシメチル化エチレン尿素、モノブトキシメチル化エチレン尿素、又は、ジブトキシメチル化エチレン尿素などのエチレン尿素系架橋剤、
 モノヒドロキシメチル化プロピレン尿素、ジヒドロキシメチル化プロピレン尿素、モノメトキシメチル化プロピレン尿素、ジメトキシメチル化プロピレン尿素、モノジエトキシメチル化プロピレン尿素、ジエトキシメチル化プロピレン尿素、モノプロポキシメチル化プロピレン尿素、ジプロポキシメチル化プロピレン尿素、モノブトキシメチル化プロピレン尿素、又は、ジブトキシメチル化プロピレン尿素などのプロピレン尿素系架橋剤、
 1,3-ジ(メトキシメチル)4,5-ジヒドロキシ-2-イミダゾリジノン、1,3-ジ(メトキシメチル)-4,5-ジメトキシ-2-イミダゾリジノンなどが挙げられる。
 ベンゾグアナミン系架橋剤の具体例としては、例えばモノヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、ジヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、トリヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、モノメトキシメチル化ベンゾグアナミン、ジメトキシメチル化ベンゾグアナミン、トリメトキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラメトキシメチル化ベンゾグアナミン、モノエトキシメチル化ベンゾグアナミン、ジエトキシメチル化ベンゾグアナミン、トリエトキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラエトキシメチル化ベンゾグアナミン、モノプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、ジプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、トリプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、モノブトキシメチル化ベンゾグアナミン、ジブトキシメチル化ベンゾグアナミン、トリブトキシメチル化ベンゾグアナミン、テトラブトキシメチル化ベンゾグアナミンなどが挙げられる。
 その他、メチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有する化合物としては、芳香環(好ましくはベンゼン環)にメチロール基及びアルコキシメチル基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基が直接結合した化合物も好適に用いられる。
 このような化合物の具体例としては、ベンゼンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)クレゾール、ビス(ヒドロキシメチル)ジメトキシベンゼン、ビス(ヒドロキシメチル)ジフェニルエーテル、ビス(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノン、ヒドロキシメチル安息香酸ヒドロキシメチルフェニル、ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、ジメチルビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、ビス(メトキシメチル)ベンゼン、ビス(メトキシメチル)クレゾール、ビス(メトキシメチル)ジメトキシベンゼン、ビス(メトキシメチル)ジフェニルエーテル、ビス(メトキシメチル)ベンゾフェノン、メトキシメチル安息香酸メトキシメチルフェニル、ビス(メトキシメチル)ビフェニル、ジメチルビス(メトキシメチル)ビフェニル、4,4’,4’’-エチリデントリス[2,6-ビス(メトキシメチル)フェノール]、5,5’-[2,2,2‐トリフルオロ‐1‐(トリフルオロメチル)エチリデン]ビス[2‐ヒドロキシ‐1,3‐ベンゼンジメタノール]、3,3’,5,5’-テトラキス(メトキシメチル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジオール等が挙げられる。
 他の架橋剤としては市販品を用いてもよく、好適な市販品としては、46DMOC、46DMOEP(以上、旭有機材工業社製)、DML-PC、DML-PEP、DML-OC、DML-OEP、DML-34X、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-OCHP、DML-PFP、DML-PSBP、DML-POP、DML-MBOC、DML-MBPC、DML-MTrisPC、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BPC、DMLBisOC-P、DMOM-PC、DMOM-PTBP、DMOM-MBPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BP、TML-pp-BPF、TML-BPE、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BP、TMOM-BPE、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA、HMOM-TPHAP(以上、本州化学工業社製)、ニカラック(登録商標、以下同様)MX-290、ニカラックMX-280、ニカラックMX-270、ニカラックMX-279、ニカラックMW-100LM、ニカラックMX-750LM(以上、三和ケミカル社製)などが挙げられる。
 また、本発明の樹脂組成物は、他の架橋剤として、エポキシ化合物、オキセタン化合物、及び、ベンゾオキサジン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことも好ましい。
-エポキシ化合物(エポキシ基を有する化合物)-
 エポキシ化合物としては、一分子中にエポキシ基を2以上有する化合物であることが好ましい。エポキシ基は、200℃以下で架橋反応し、かつ、架橋に由来する脱水反応が起こらないため膜収縮が起きにくい。このため、エポキシ化合物を含有することは、本発明の樹脂組成物の低温硬化及び反りの抑制に効果的である。
 エポキシ化合物は、ポリエチレンオキサイド基を含有することが好ましい。これにより、より弾性率が低下し、また反りを抑制することができる。ポリエチレンオキサイド基は、エチレンオキサイドの繰返し単位数が2以上のものを意味し、繰返し単位数が2~15であることが好ましい。
 エポキシ化合物の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂;ビスフェノールF型エポキシ樹脂;プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ブチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等のアルキレングリコール型エポキシ樹脂又は多価アルコール炭化水素型エポキシ樹脂;ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコール型エポキシ樹脂;ポリメチル(グリシジロキシプロピル)シロキサン等のエポキシ基含有シリコーンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。具体的には、エピクロン(登録商標)850-S、エピクロン(登録商標)HP-4032、エピクロン(登録商標)HP-7200、エピクロン(登録商標)HP-820、エピクロン(登録商標)HP-4700、エピクロン(登録商標)HP-4770、エピクロン(登録商標)EXA-830LVP、エピクロン(登録商標)EXA-8183、エピクロン(登録商標)EXA-8169、エピクロン(登録商標)N-660、エピクロン(登録商標)N-665-EXP-S、エピクロン(登録商標)N-740(以上商品名、DIC(株)製)、リカレジン(登録商標)BEO-20E、リカレジン(登録商標)BEO-60E、リカレジン(登録商標)HBE-100、リカレジン(登録商標)DME-100、リカレジン(登録商標)L-200(商品名、新日本理化(株))、EP-4003S、EP-4000S、EP-4088S、EP-3950S(以上商品名、(株)ADEKA製)、セロキサイド(登録商標)2021P、セロキサイド(登録商標)2081、セロキサイド(登録商標)2000、EHPE3150、エポリード(登録商標)GT401、エポリード(登録商標)PB4700、エポリード(登録商標)PB3600(以上商品名、(株)ダイセル製)、NC-3000、NC-3000-L、NC-3000-H、NC-3000-FH-75M、NC-3100、CER-3000-L、NC-2000-L、XD-1000、NC-7000L、NC-7300L、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、CER-1020、EPPN-201、BREN-S、BREN-10S(以上商品名、日本化薬(株)製)などが挙げられる。また以下の化合物も好適に用いられる。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 式中nは1~5の整数、mは1~20の整数である。 
 上記構造の中でも、耐熱性と伸度向上を両立する点から、nは1~2、mは3~7であることが好ましい。
-オキセタン化合物(オキセタニル基を有する化合物)-
 オキセタン化合物としては、一分子中にオキセタン環を2つ以上有する化合物、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス{[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシルメチル)オキセタン、1,4-ベンゼンジカルボン酸-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エステル等を挙げることができる。具体的な例としては、東亞合成(株)製のアロンオキセタンシリーズ(例えば、OXT-121、OXT-221)が好適に使用することができ、これらは単独で、又は2種以上混合してもよい。
-ベンゾオキサジン化合物(ベンゾオキサゾリル基を有する化合物)-
 ベンゾオキサジン化合物は、開環付加反応に由来する架橋反応のため、硬化時に脱ガスが発生せず、更に熱収縮を小さくして反りの発生が抑えられることから好ましい。
 ベンゾオキサジン化合物の好ましい例としては、P-d型ベンゾオキサジン、F-a型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業社製)、ポリヒドロキシスチレン樹脂のベンゾオキサジン付加物、フェノールノボラック型ジヒドロベンゾオキサジン化合物が挙げられる。これらは単独で用いるか、又は2種以上混合してもよい。
 他の架橋剤の含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、0.1~20質量%であることがより好ましく、0.5~15質量%であることが更に好ましく、1.0~10質量%であることが特に好ましい。他の架橋剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。他の架橋剤を2種以上含有する場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<金属接着性改良剤>
 本発明の樹脂組成物は、電極や配線などに用いられる金属材料との接着性を向上させるための金属接着性改良剤を含んでいることが好ましい。金属接着性改良剤としては、アルコキシシリル基を有するシランカップリング剤、アルミニウム系接着助剤、チタン系接着助剤、スルホンアミド構造を有する化合物及びチオウレア構造を有する化合物、リン酸誘導体化合物、βケトエステル化合物、アミノ化合物等が挙げられる。
〔シランカップリング剤〕
 シランカップリング剤としては、例えば、国際公開第2015/199219号の段落0167に記載の化合物、特開2014-191002号公報の段落0062~0073に記載の化合物、国際公開第2011/080992号の段落0063~0071に記載の化合物、特開2014-191252号公報の段落0060~0061に記載の化合物、特開2014-041264号公報の段落0045~0052に記載の化合物、国際公開第2014/097594号の段落0055に記載の化合物、特開2018-173573の段落0067~0078に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、特開2011-128358号公報の段落0050~0058に記載のように異なる2種以上のシランカップリング剤を用いることも好ましい。また、シランカップリング剤は、下記化合物を用いることも好ましい。以下の式中、Meはメチル基を、Etはエチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 他のシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、3-ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物が挙げられる。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。
〔アルミニウム系接着助剤〕
 アルミニウム系接着助剤としては、例えば、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等を挙げることができる。
 また、その他の金属接着性改良剤としては、特開2014-186186号公報の段落0046~0049に記載の化合物、特開2013-072935号公報の段落0032~0043に記載のスルフィド系化合物を用いることもでき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 金属接着性改良剤の含有量は特定樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~30質量部であり、より好ましくは0.1~10質量部の範囲であり、更に好ましくは0.5~5質量部の範囲である。上記下限値以上とすることでパターンと金属層との接着性が良好となり、上記上限値以下とすることでパターンの耐熱性、機械特性が良好となる。金属接着性改良剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。2種以上用いる場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<マイグレーション抑制剤>
 本発明の樹脂組成物は、マイグレーション抑制剤を更に含むことが好ましい。マイグレーション抑制剤を含むことにより、金属層(金属配線)由来の金属イオンが膜内へ移動することを効果的に抑制可能となる。
 マイグレーション抑制剤としては、特に制限はないが、複素環(ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、2H-ピラン環及び6H-ピラン環、トリアジン環)を有する化合物、チオ尿素類及びスルファニル基を有する化合物、ヒンダードフェノール系化合物、サリチル酸誘導体系化合物、ヒドラジド誘導体系化合物が挙げられる。特に、1,2,4-トリアゾール、ベンゾトリアゾール、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、3,5-ジアミノ-1,2,4-トリアゾール等のトリアゾール系化合物、1H-テトラゾール、5-フェニルテトラゾール、5-アミノ―1H-テトラゾール等のテトラゾール系化合物が好ましく使用できる。
 又はハロゲンイオンなどの陰イオンを捕捉するイオントラップ剤を使用することもできる。
 その他のマイグレーション抑制剤としては、特開2013-015701号公報の段落0094に記載の防錆剤、特開2009-283711号公報の段落0073~0076に記載の化合物、特開2011-059656号公報の段落0052に記載の化合物、特開2012-194520号公報の段落0114、0116及び0118に記載の化合物、国際公開第2015/199219号の段落0166に記載の化合物などを使用することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 マイグレーション抑制剤の具体例としては、下記化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 本発明の樹脂組成物がマイグレーション抑制剤を有する場合、マイグレーション抑制剤の含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して、0.01~5.0質量%であることが好ましく、0.05~2.0質量%であることがより好ましく、0.1~1.0質量%であることが更に好ましい。
 マイグレーション抑制剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。マイグレーション抑制剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<重合禁止剤>
 本発明の樹脂組成物は、重合禁止剤を含むことが好ましい。重合禁止剤としてはフェノール系化合物、キノン系化合物、アミノ系化合物、N-オキシルフリーラジカル化合物系化合物、ニトロ系化合物、ニトロソ系化合物、ヘテロ芳香環系化合物、金属化合物などが挙げられる。
 重合禁止剤の具体的な化合物としては、p-ヒドロキノン、o-ヒドロキノン、o-メトキシフェノール、p-メトキシフェノール、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、p-tert-ブチルカテコール、1,4-ベンゾキノン、ジフェニル-p-ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、N-ニトロソジフェニルアミン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルホプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-(1-ナフチル)ヒドロキシアミンアンモニウム塩、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-tert-ブチル)フェニルメタン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、4‐ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル、フェノチアジン、フェノキサジン、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル、ジブチルジチオカーバネート銅(II)、ニトロベンゼン、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、などが好適に用いられる。また、特開2015-127817号公報の段落0060に記載の重合禁止剤、及び、国際公開第2015/125469号の段落0031~0046に記載の化合物を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の樹脂組成物が重合禁止剤を有する場合、重合禁止剤の含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して、0.01~20質量%であることが好ましく、0.02~15質量%であることがより好ましく、0.05~10質量%であることが更に好ましい。
 重合禁止剤は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。重合禁止剤が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<酸捕捉剤>
 本発明の樹脂組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減するために、酸捕捉剤を含有することが好ましい。ここで酸捕捉剤とは、系中に存在することで発生酸を捕捉することができる化合物を指し、酸性度が低くpKaの高い化合物であることが好ましい。酸捕捉剤としては、アミノ基を有する化合物が好ましく、1級アミン、2級アミン、3級アミン、アンモニウム塩、3級アミドなどが好ましく、1級アミン、2級アミン、3級アミン、アンモニウム塩が好ましく、2級アミン、3級アミン、アンモニウム塩がより好ましい。
 酸捕捉剤としては、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウム構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を好ましく挙げることができる。オニウム構造を有する場合、酸捕捉剤はアンモニウム、ジアゾニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウム、ピリジニウムなどから選択されるカチオンと、酸発生剤が発生する酸より酸性度の低い酸のアニオンとを有する塩であることが好ましい。
 イミダゾール構造を有する酸捕捉剤としてはイミダゾール、2、4、5-トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2-フェニルベンゾイミダゾール等が挙げられる。ジアザビシクロ構造を有する酸捕捉剤としては1、4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノナ-5-エン、1、8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカー7-エン等が挙げられる。オニウム構造を有する酸捕捉剤としてはテトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2-オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t-ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t-ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2-オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシド等が挙げられる。トリアルキルアミン構造を有する酸捕捉剤としては、トリ(n-ブチル)アミン、トリ(n-オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン構造を有する酸捕捉剤としては、2,6-ジイソプロピルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジブチルアニリン、N,N-ジヘキシルアニリン等を挙げることができる。ピリジン構造を有する酸捕捉剤としては、ピリジン、4-メチルピリジン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N-ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
 好ましい酸捕捉剤の具体例としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ヘキシルアミン、ドデシルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、アニリン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ピリジン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、DBU(ジアザビシクロウンデセン)、DABCO(1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、エチレンジアミン、1,5-ジアミノペンタン、N-メチルヘキシルアミン、N-メチルジシクロヘキシルアミン、トリオクチルアミン、N-エチルエチレンジアミン、N,N―ジエチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラブチルー1,6-ヘキサンジアミン、スペルミジン、ジアミノシクロヘキサン、ビス(2-メトキシエチル)アミン、ピペリジン、メチルピペリジン、ピペラジン、トロパン、N-フェニルベンジルアミン、1,2-ジアニリノエタン、2-アミノエタノール、トルイジン、アミノフェノール、ヘキシルアニリン、フェニレンジアミン、フェニルエチルアミン、ジベンジルアミン、ピロール、N-メチルピロール、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン等があげられる。
 これらの酸捕捉剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る組成物は、酸捕捉剤を含有してもしなくてもよいが、含有する場合、酸捕捉剤の含有量は、組成物の全固形分を基準として、通常は0.001~10質量%であり、好ましくは0.01~5質量%である。
 酸発生剤と酸捕捉剤との使用割合は、酸発生剤/酸捕捉剤(モル比)=2.5~300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が2.5以上であることが好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレリーフパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。酸発生剤/酸捕捉剤(モル比)は、より好ましくは5.0~200、更に好ましくは7.0~150である。
<その他の添加剤>
 本発明の樹脂組成物は、本発明の効果が得られる範囲で、必要に応じて、各種の添加物、例えば、界面活性剤、高級脂肪酸誘導体、熱重合開始剤、無機粒子、紫外線吸収剤、有機チタン化合物、酸化防止剤、凝集防止剤、フェノール系化合物、他の高分子化合物、可塑剤及びその他の助剤類(例えば、消泡剤、難燃剤など)等を配合することができる。これらの成分を適宜含有させることにより、膜物性などの性質を調整することができる。これらの成分は、例えば、特開2012-003225号公報の段落番号0183以降(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の段落番号0237)の記載、特開2008-250074号公報の段落番号0101~0104、0107~0109等の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。これらの添加剤を配合する場合、その合計配合量は本発明の樹脂組成物の固形分の3質量%以下とすることが好ましい。
〔界面活性剤〕
 界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。界面活性剤はノニオン型界面活性剤であってもよく、カチオン型界面活性剤であってもよく、アニオン型界面活性剤であってもよい。
 本発明の感光性樹脂組成物に界面活性剤を含有させることで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上し、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。即ち、界面活性剤を含有する組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力が低下して、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行うことができる。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、RS-72-K(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171、ノベックFC4430、同FC4432(以上、スリーエム ジャパン(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC-1068、同SC-381、同SC-383、同S-393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、特開2015-117327号公報の段落0015~0158に記載の化合物、特開2011-132503号公報の段落0117~0132に記載の化合物を用いることもでき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。フッ素系界面活性剤としてブロックポリマーを用いることもでき、具体例としては、例えば特開2011-89090号公報に記載された化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができ、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000~50,000であり、5,000~30,000であることがより好ましい。
 フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和基を側鎖に有する含フッ素重合体をフッ素系界面活性剤として用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報の段落0050~0090および段落0289~0295に記載された化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、市販品としては、例えばDIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718K等が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3~40質量%が好適であり、より好ましくは5~30質量%であり、特に好ましくは7~25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中における溶解性も良好である。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP-341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン(株)製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー(株)製)等が挙げられる。
 炭化水素系界面活性剤としては、例えば、パイオニンA-76、ニューカルゲンFS-3PG、パイオニンB-709、パイオニンB-811-N、パイオニンD-1004、パイオニンD-3104、パイオニンD-3605、パイオニンD-6112、パイオニンD-2104-D、パイオニンD-212、パイオニンD-931、パイオニンD-941、パイオニンD-951、パイオニンE-5310、パイオニンP-1050-B、パイオニンP-1028-P、パイオニンP-4050-T等(以上、竹本油脂社製)、などが挙げられる。
 ノニオン型界面活性剤としては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセロールエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステルなどが例示される。市販品としては、プルロニック(登録商標)L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF社製)、テトロニック304、701、704、901、904、150R1(BASF社製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(和光純薬工業(株)製)、パイオニンD-6112、D-6112-W、D-6315(竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(日信化学工業(株)製)などが挙げられる。
 カチオン型界面活性剤として具体的には、オルガノシロキサンポリマーKP-341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.77、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン型界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)製)、サンデットBL(三洋化成(株)製)等が挙げられる。
 界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。
〔高級脂肪酸誘導体〕
 本発明の樹脂組成物は、酸素に起因する重合阻害を防止するために、ベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体を添加して、塗布後の乾燥の過程で本発明の樹脂組成物の表面に偏在させてもよい。
 また、高級脂肪酸誘導体は、国際公開第2015/199219号の段落0155に記載の化合物を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の樹脂組成物が高級脂肪酸誘導体を有する場合、高級脂肪酸誘導体の含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して、0.1~10質量%であることが好ましい。高級脂肪酸誘導体は1種のみでもよいし、2種以上であってもよい。高級脂肪酸誘導体が2種以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
〔熱重合開始剤〕
 本発明の樹脂組成物は、熱重合開始剤を含んでもよく、特に熱ラジカル重合開始剤を含んでもよい。熱ラジカル重合開始剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性を有する化合物の重合反応を開始又は促進させる化合物である。熱ラジカル重合開始剤を添加することによって樹脂及び重合性化合物の重合反応を進行させることもできるので、より耐溶剤性を向上できる。また、上述した光重合開始剤も熱により重合を開始する機能を有する場合があり、熱重合開始剤として添加することができる場合がある。
 熱ラジカル重合開始剤として、具体的には、特開2008-063554号公報の段落0074~0118に記載されている化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 熱重合開始剤を含む場合、その含有量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対し0.1~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.1~20質量%であり、更に好ましくは0.5~15質量%である。熱重合開始剤は1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。熱重合開始剤を2種以上含有する場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
〔無機粒子〕
 本発明の樹脂組成物は、無機粒子を含んでもよい。無機粒子として、具体的には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン、ガラス等を含むことができる。
 上記無機粒子の平均粒子径としては、0.01~2.0μmが好ましく、0.02~1.5μmがより好ましく、0.03~1.0μmがさらに好ましく、0.04~0.5μmが特に好ましい。
 無機粒子の上記平均粒子径は、一次粒子径であり、また体積平均粒子径である。体積平均粒子径は、Nanotrac WAVE II EX-150(日機装社製)による動的光散乱法で測定できる。
上記測定が困難である場合は、遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法で測定することもできる。
〔紫外線吸収剤〕
 本発明の組成物は、紫外線吸収剤を含んでいてもよい。紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、トリアジン系などの紫外線吸収剤を使用することができる。
 サリシレート系紫外線吸収剤の例としては、フェニルサリシレート、p-オクチルフェニルサリシレート、p-t-ブチルフェニルサリシレートなどが挙げられ、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の例としては、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の例としては、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-アミル-5’-イソブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-プロピルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-5’-(1,1,3,3-テトラメチル)フェニル]ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
 置換アクリロニトリル系紫外線吸収剤の例としては、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸エチル、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸2-エチルヘキシルなどが挙げられる。さらに、トリアジン系紫外線吸収剤の例としては、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンなどのモノ(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-プロピルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-メチル-4-プロピルオキシフェニル)-6-(4-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-メチル-4-ヘキシルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンなどのビス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス[2-ヒドロキシ-4-(3-ブトキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]-1,3,5-トリアジンなどのトリス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物等が挙げられる。
本発明においては、上記各種の紫外線吸収剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の組成物は、紫外線吸収剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、紫外線吸収剤の含有量は、本発明の組成物の全固形分質量に対して、0.001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上0.1質量%以下であることがより好ましい。
〔有機チタン化合物〕 
 本実施形態の樹脂組成物は、有機チタン化合物を含有してもよい。樹脂組成物が有機チタン化合物を含有することにより、低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる樹脂層を形成できる。
 使用可能な有機チタン化合物としては、チタン原子に有機基が共有結合又はイオン結合を介して結合しているものが挙げられる。
 有機チタン化合物の具体例を、以下のI)~VII)に示す:
 I)チタンキレート化合物:中でも、樹脂組成物の保存安定性がよく、良好な硬化パターンが得られることから、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレート化合物がより好ましい。具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n-ブトキサイド)ビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等である。
 II)テトラアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等である。
 III)チタノセン化合物:例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等である。
 IV)モノアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等である。
 V)チタニウムオキサイド化合物:例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等である。
 VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物:例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等である。
 VII)チタネートカップリング剤:例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等である。
 中でも、有機チタン化合物としては、上記I)チタンキレート化合物、II)テトラアルコキシチタン化合物、及びIII)チタノセン化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましい。特に、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、及びビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウムが好ましい。
 有機チタン化合物を配合する場合、その配合量は、特定樹脂100質量部に対し、0.05~10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~2質量部である。配合量が0.05質量部以上である場合、得られる硬化パターンに良好な耐熱性及び耐薬品性がより効果的に発現し、一方10質量部以下である場合、組成物の保存安定性により優れる。
〔酸化防止剤〕
本発明の組成物は、酸化防止剤を含んでいてもよい。添加剤として酸化防止剤を含有することで、硬化後の膜の伸度特性や、金属材料との密着性を向上させることができる。酸化防止剤としては、フェノール化合物、亜リン酸エステル化合物、チオエーテル化合物などが挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール系酸化防止剤として知られる任意のフェノール化合物を使用することができる。好ましいフェノール化合物としては、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。フェノール性ヒドロキシ基に隣接する部位(オルト位)に置換基を有する化合物が好ましい。上述の置換基としては炭素数1~22の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。また、酸化防止剤は、同一分子内にフェノール基と亜リン酸エステル基を有する化合物も好ましい。また、酸化防止剤は、リン系酸化防止剤も好適に使用することができる。リン系酸化防止剤としてはトリス[2-[[2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2-[(4,6,9,11-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-2-イル)オキシ]エチル]アミン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)などが挙げられる。酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ AO-20、アデカスタブ AO-30、アデカスタブ AO-40、アデカスタブ AO-50、アデカスタブ AO-50F、アデカスタブ AO-60、アデカスタブ AO-60G、アデカスタブ AO-80、アデカスタブ AO-330(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。また、酸化防止剤は、特許第6268967号公報の段落番号0023~0048に記載された化合物を使用することもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、本発明の組成物は、必要に応じて、潜在酸化防止剤を含有してもよい。潜在酸化防止剤としては、酸化防止剤として機能する部位が保護基で保護された化合物であって、100~250℃で加熱するか、又は酸/塩基触媒存在下で80~200℃で加熱することにより保護基が脱離して酸化防止剤として機能する化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤としては、国際公開第2014/021023号、国際公開第2017/030005号、特開2017-008219号公報に記載された化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。潜在酸化防止剤の市販品としては、アデカアークルズGPA-5001((株)ADEKA製)等が挙げられる。
 好ましい酸化防止剤の例としては、2,2-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,6-ジ-t-ブチルフェノールおよび式(3)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 一般式(3)中、Rは水素原子または炭素数2以上(好ましくは炭素数2~10)のアルキル基を表し、Rは炭素数2以上(好ましくは炭素数2~10)のアルキレン基を表す。Rは、炭素数2以上(好ましくは炭素数2~10)のアルキレン基、酸素原子、および窒素原子のうち少なくともいずれかを含む1~4価の有機基を示す。kは1~4の整数を示す。
 式(3)で表される化合物は、樹脂が有する脂肪族基やフェノール性水酸基の酸化劣化を抑制する。また、金属材料への防錆作用により、金属酸化を抑制することができる。
 樹脂と金属材料に同時に作用できるため、kは2~4の整数がより好ましい。Rとしては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、アリール基、アリールエーテル基、カルボキシル基、カルボニル基、アリル基、ビニル基、複素環基、-O-、-NH-、-NHNH-、それらを組み合わせたものなどが挙げられ、さらに置換基を有していてもよい。この中でも、現像液への溶解性や金属密着性の点から、アルキルエーテル基、-NH-を有することが好ましく、樹脂との相互作用と金属錯形成による金属密着性の点から-NH-がより好ましい。
 一般式(3)で表される化合物は、例としては以下のものが挙げられるが、下記構造に限らない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 酸化防止剤の添加量は、樹脂に対し、0.1~10質量部が好ましく、0.5~5質量部がより好ましい。添加量を0.1質量部以上とすることにより、高温高湿環境下においても伸度特性や金属材料に対する密着性向上の効果が得られやすく、また10質量部以下とすることにより、例えば感光剤との相互作用により、樹脂組成物の感度が向上する。酸化防止剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。2種以上を用いる場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
〔凝集防止剤〕
 本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて凝集防止剤を含有してもよい。凝集防止剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。
 本発明においては、凝集防止剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の組成物は、凝集防止剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、凝集防止剤の含有量は、本発明の組成物の全固形分質量に対して、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。
〔フェノール系化合物〕
 本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じてフェノール系化合物を含有してもよい。フェノール系化合物としては、Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、メチレントリス-FR-CR、BisRS-26X(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-BIPC-F(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)等が挙げられる。
 本発明においては、フェノール系化合物は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の組成物は、フェノール系化合物を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、フェノール系化合物の含有量は、本発明の組成物の全固形分質量に対して、0.01質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
〔他の高分子化合物〕
 他の高分子化合物としては、シロキサン樹脂、(メタ)アクリル酸を共重合した(メタ)アクリルポリマー、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂およびそれらの共重合体などが挙げられる。他の高分子化合物はメチロール基、アルコキシメチル基、エポキシ基などの架橋基が導入された変性体であってもよい。
 本発明においては、他の高分子化合物は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の組成物は、他の高分子化合物を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、他の高分子化合物の含有量は、本発明の組成物の全固形分質量に対して、0.01質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
<樹脂組成物の特性>
 本発明の樹脂組成物の粘度は、樹脂組成物の固形分濃度により調整できる。塗布膜厚の観点から、1,000mm/s~12,000mm/sが好ましく、2,000mm/s~10,000mm/sがより好ましく、3,000mm/s~8,000mm/sが更に好ましい。上記範囲であれば、均一性の高い塗布膜を得ることが容易になる。1,000mm/s以下では、例えば再配線用絶縁膜として必要とされる膜厚で塗布することが困難であり、12,000mm/s以上では、塗布面状が悪化する可能性がある。
<樹脂組成物の含有物質についての制限>
 本発明の樹脂組成物の含水率は、2.0質量%未満であることが好ましく、1.5質量%未満であることがより好ましく、1.0質量%未満であることが更に好ましい。2.0%以上では、樹脂組成物の保存安定性が損なわれる可能性がある。
 水分の含有量を維持する方法としては、保管条件における湿度の調整、保管時の収容容器の空隙率低減などが挙げられる。 
 本発明の樹脂組成物の金属含有量は、絶縁性の観点から、5質量ppm(parts per million)未満が好ましく、1質量ppm未満がより好ましく、0.5質量ppm未満が更に好ましい。金属としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、銅、クロム、ニッケルなどが挙げられるが、有機化合物と金属との錯体として含まれる金属は除く。金属を複数含む場合は、これらの金属の合計が上記範囲であることが好ましい。
 また、本発明の樹脂組成物に意図せずに含まれる金属不純物を低減する方法としては、本発明の樹脂組成物を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、本発明の樹脂組成物を構成する原料に対してフィルターろ過を行う、装置内をポリテトラフルオロエチレン等でライニングしてコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法を挙げることができる。
 本発明の樹脂組成物は、半導体材料としての用途を考慮すると、ハロゲン原子の含有量が、配線腐食性の観点から、500質量ppm未満が好ましく、300質量ppm未満がより好ましく、200質量ppm未満が更に好ましい。中でも、ハロゲンイオンの状態で存在するものは、5質量ppm未満が好ましく、1質量ppm未満がより好ましく、0.5質量ppm未満が更に好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。塩素原子及び臭素原子、又は塩素イオン及び臭素イオンの合計がそれぞれ上記範囲であることが好ましい。
 ハロゲン原子の含有量を調節する方法としては、イオン交換処理などが好ましく挙げられる。
 本発明の樹脂組成物の収容容器としては従来公知の収容容器を用いることができる。また、収容容器としては、原材料や本発明の樹脂組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成された多層ボトルや、6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015-123351号公報に記載の容器が挙げられる。
<樹脂組成物の硬化物>
 本発明の樹脂組成物を硬化することにより、この樹脂組成物の硬化物を得ることができる。
 本発明の硬化物は、本発明の樹脂組成物を硬化してなる硬化物である。
 樹脂組成物の硬化は加熱によるものであることが好ましく、加熱温度が120℃~400℃の範囲内であることがより好ましく、140℃~380℃の範囲内にあることが更に好ましく、170℃~350℃の範囲内にあることが特に好ましい。樹脂組成物の硬化物の形態は、特に限定されず、フィルム状、棒状、球状、ペレット状など、用途に合わせて選択することができる。本発明において、この硬化物は、フィルム状であることが好ましい。また、樹脂組成物のパターン加工によって、壁面への保護膜の形成、導通のためのビアホール形成、インピーダンスや静電容量あるいは内部応力の調整、放熱機能付与など、用途にあわせて、この硬化物の形状を選択することもできる。この硬化物(硬化物からなる膜)の膜厚は、0.5μm以上150μm以下であることが好ましい。
 本発明の樹脂組成物を硬化した際の収縮率は、50%以下が好ましく、45%以下がより好ましく、40%以下が更に好ましい。ここで、収縮率は、樹脂組成物の硬化前後の体積変化の百分率を指し、下記の式より算出することができる。
 収縮率[%]=100-(硬化後の体積÷硬化前の体積)×100
<樹脂組成物の硬化物の特性> 
 本発明の樹脂組成物の硬化物のイミド化反応率は、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上が更に好ましい。70%未満では硬化物の機械特性が劣る可能性がある。
 本発明の樹脂組成物の硬化物の破断伸びは、30%以上が好ましく、40%以上がより好ましく、50%以上が更に好ましい。
 本発明の樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)は、180℃以上であることが好ましく、210℃以上であることがより好ましく、230℃以上であることがさらに好ましい。
<樹脂組成物の調製>
 本発明の樹脂組成物は、上記各成分を混合して調製することができる。混合方法は特に限定はなく、従来公知の方法で行うことができる。
 混合は撹拌羽による混合、ボールミルによる混合、タンク自身を回転させる混合などを採用することができる。
 混合中の温度は10~30℃が好ましく、15~25℃がより好ましい。
 また、本発明の樹脂組成物中のゴミや微粒子等の異物を除去する目的で、フィルターを用いたろ過を行うことが好ましい。フィルター孔径は、例えば5μm以下である態様が挙げられ、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下が更に好ましい。フィルターの材質は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン又はナイロンが好ましい。フィルターの材質がポリエチレンである場合はHDPE(高密度ポリエチレン)であることがより好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルターろ過工程では、複数種のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種のフィルターを使用する場合は、孔径又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。接続態様としては、例えば、1段目として孔径1μmのHDPEフィルターを、2段目として孔径0.2μmのHDPEフィルターを、直列に接続した態様が挙げられる。また、各種材料を複数回ろ過してもよい。複数回ろ過する場合は、循環ろ過であってもよい。また、加圧してろ過を行ってもよい。加圧してろ過を行う場合、加圧する圧力は例えば0.01MPa以上1.0MPa以下である態様が挙げられ、0.03MPa以上0.9MPa以下が好ましく、0.05MPa以上0.7MPa以下がより好ましく、0.05MPa以上0.5MPa以下が更に好ましい。
 フィルターを用いたろ過の他、吸着材を用いた不純物の除去処理を行ってもよい。フィルターろ過と吸着材を用いた不純物除去処理とを組み合わせてもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができる。例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材が挙げられる。
 更にフィルターを用いたろ過後、ボトルに充填した樹脂組成物を減圧下に置き、脱気する工程を施しても良い。
(硬化物の製造方法)
 本発明の硬化物の製造方法は、樹脂組成物を基材上に適用して膜を形成する膜形成工程を含むことが好ましい。
 また、本発明の硬化物の製造方法は、上記膜形成工程、膜形成工程により形成された膜を選択的に露光する露光工程、及び、露光工程により露光された膜を現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程を含むことがより好ましい。
 本発明の硬化物の製造方法は、上記膜形成工程、上記露光工程、上記現像工程、並びに、現像工程により得られたパターンを加熱する加熱工程及び現像工程により得られたパターンを露光する現像後露光工程の少なくとも一方を含むことが特に好ましい。
 また、本発明の製造方法は、上記膜形成工程、及び、上記膜を加熱する工程を含むことも好ましい。
 以下、各工程の詳細について説明する。
<膜形成工程>
 本発明の樹脂組成物は、基材上に適用して膜を形成する膜形成工程に用いることができる。
 本発明の硬化物の製造方法は、樹脂組成物を基材上に適用して膜を形成する膜形成工程を含むことが好ましい。
〔基材〕
 基材の種類は、用途に応じて適宜定めることができるが、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基材、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基材(例えば、金属から形成された基材、及び、金属層が例えばめっきや蒸着等により形成された基材のいずれであってもよい)、紙、SOG(Spin On Glass)、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ基材、モールド基材、プラズマディスプレイパネル(PDP)の電極板などが挙げられ、特に制約されない。本発明では、特に、半導体作製基材が好ましく、シリコン基材、Cu基材およびモールド基材がより好ましい。
 また、これらの基材にはヘキサメチルジシラザン(HMDS)等による密着層や酸化層などの層が表面に設けられていてもよい。
 また、基材の形状は特に限定されず、円形状であってもよく、矩形状であってもよい。
 基材のサイズとしては、円形状であれば、例えば直径が100~450mmであり、好ましくは200~450mmである。矩形状であれば、例えば短辺の長さが100~1000mmであり、好ましくは200~700mmである。
 また、基材としては、例えば板状、好ましくはパネル状の基材(基板)が用いられる。
 また、樹脂層(例えば、硬化物からなる層)の表面や金属層の表面に樹脂組成物を適用して膜を形成する場合は、樹脂層や金属層が基材となる。
 本発明の樹脂組成物を基材上に適用する手段としては、塗布が好ましい。
 適用する手段としては、具体的には、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法、インクジェット法などが例示される。膜の厚さの均一性の観点から、より好ましくはスピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、又は、インクジェット法であり、膜の厚さの均一性の観点および生産性の観点からスピンコート法およびスリットコート法が好ましい。方法に応じて樹脂組成物の固形分濃度や塗布条件を調整することで、所望の厚さの膜を得ることができる。また、基材の形状によっても塗布方法を適宜選択でき、ウエハ等の円形基材であればスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法等が好ましく、矩形基材であればスリットコート法やスプレーコート法、インクジェット法等が好ましい。スピンコート法の場合は、例えば、500~3,500rpmの回転数で、10秒~3分程度適用することができる。
 また、あらかじめ仮支持体上に上記付与方法によって付与して形成した塗膜を、基材上に転写する方法を適用することもできる。
 転写方法に関しては特開2006-023696号公報の段落0023、0036~0051や、特開2006-047592号公報の段落0096~0108に記載の作製方法を本発明においても好適に用いることができる。
 また、基材の端部において余分な膜の除去を行なう工程を行なってもよい。このような工程の例には、エッジビードリンス(EBR)、バックリンスなどが挙げられる。
 また樹脂組成物を基材に塗布する前に基材を種々の溶剤を塗布し、基材の濡れ性を向上させた後に樹脂組成物を塗布するプリウェット工程を採用しても良い。
<乾燥工程>
 上記膜は、膜形成工程(層形成工程)の後に、溶剤を除去するために形成された膜(層)を乾燥する工程(乾燥工程)に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、膜形成工程により形成された膜を乾燥する乾燥工程を含んでもよい。
 また、上記乾燥工程は膜形成工程の後、露光工程の前に行われることが好ましい。
 乾燥工程における膜の乾燥温度は50~150℃であることが好ましく、70℃~130℃がより好ましく、90℃~110℃が更に好ましい。また、減圧により乾燥を行っても良い。乾燥時間としては、30秒~20分が例示され、1分~10分が好ましく、2分~7分がより好ましい。
<露光工程>
 上記膜は、膜を選択的に露光する露光工程に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、膜形成工程により形成された膜を選択的に露光する露光工程を含んでもよい。
 選択的に露光するとは、膜の一部を露光することを意味している。また、選択的に露光することにより、膜には露光された領域(露光部)と露光されていない領域(非露光部)が形成される。
 露光量は、本発明の樹脂組成物を硬化できる限り特に定めるものではないが、例えば、波長365nmでの露光エネルギー換算で50~10,000mJ/cmが好ましく、200~8,000mJ/cmがより好ましい。
 露光波長は、190~1,000nmの範囲で適宜定めることができ、240~550nmが好ましい。
 露光波長は、光源との関係でいうと、(1)半導体レーザー(波長 830nm、532nm、488nm、405nm、375nm、355nm etc.)、(2)メタルハライドランプ、(3)高圧水銀灯、g線(波長 436nm)、h線(波長 405nm)、i線(波長 365nm)、ブロード(g,h,i線の3波長)、(4)エキシマレーザー、KrFエキシマレーザー(波長 248nm)、ArFエキシマレーザー(波長 193nm)、F2エキシマレーザー(波長 157nm)、(5)極端紫外線;EUV(波長 13.6nm)、(6)電子線、(7)YAGレーザーの第二高調波532nm、第三高調波355nm等が挙げられる。本発明の樹脂組成物については、特に高圧水銀灯による露光が好ましく、中でも、i線による露光が好ましい。これにより、特に高い露光感度が得られうる。
 また、露光の方式は特に限定されず、本発明の樹脂組成物からなる膜の少なくとも一部が露光される方式であればよいが、フォトマスクを使用した露光、レーザーダイレクトイメージング法による露光等が挙げられる。
<露光後加熱工程>
 上記膜は、露光後に加熱する工程(露光後加熱工程)に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、露光工程により露光された膜を加熱する露光後加熱工程を含んでもよい。
 露光後加熱工程は、露光工程後、現像工程前に行うことができる。
 露光後加熱工程における加熱温度は、50℃~140℃であることが好ましく、60℃~120℃であることがより好ましい。
 露光後加熱工程における加熱時間は、30秒間~300分間が好ましく、1分間~10分間がより好ましい。
 露光後加熱工程における昇温速度は、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~12℃/分が好ましく、2~10℃/分がより好ましく、3~10℃/分が更に好ましい。
 また、昇温速度は加熱途中で適宜変更してもよい。
 露光後加熱工程における加熱手段としては、特に限定されず、公知のホットプレート、オーブン、赤外線ヒーター等を用いることができる。
 また、加熱に際し、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す等により、低酸素濃度の雰囲気で行うことも好ましい。
<現像工程>
 露光後の上記膜は、現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、露光工程により露光された膜を現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程を含んでもよい。 現像を行うことにより、膜の露光部及び非露光部のうち一方が除去され、パターンが形成される。
 ここで、膜の非露光部が現像工程により除去される現像をネガ型現像といい、膜の露光部が現像工程により除去される現像をポジ型現像という。
〔現像液〕
 現像工程において用いられる現像液としては、アルカリ水溶液、又は、有機溶剤を含む現像液が挙げられる。
 現像液がアルカリ水溶液である場合、アルカリ水溶液が含みうる塩基性化合物としては、無機アルカリ類、第一級アミン類、第二級アミン類、第三級アミン類、第四級アンモニウム塩が挙げられ、TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n-プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ-n-ブチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドドキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、エチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリアミルアンモニウムヒドロキシド、ジブチルジペンチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジンが好ましく、より好ましくはTMAHである。現像液における塩基性化合物の含有量は、例えばTMAHを用いる場合、現像液全質量中0.01~10質量%が好ましく、0.1~5質量%がより好ましく、0.3~3質量%が更に好ましい。
 現像液が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例:アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドン等、並びに、環状炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素類、リモネン等の環式テルペン類、スルホキシド類としてジメチルスルホキシド、並びに、アルコール類として、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、オクタノール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、メチルイソブチルカルビノール、トリエチレングリコール等、並びに、アミド類として、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が好適に挙げられる。
 現像液が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は1種又は、2種以上を混合して使用することができる。本発明では特にシクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、及び、シクロヘキサノンよりなる群から選ばれた少なくとも1種を含む現像液が好ましく、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン及びジメチルスルホキシドよりなる群から選ばれた少なくとも1種を含む現像液がより好ましく、シクロペンタノンを含む現像液が最も好ましい。
 現像液が有機溶剤を含む場合、現像液の全質量に対する有機溶剤の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。また、上記含有量は、100質量%であってもよい。
 現像液は、他の成分を更に含んでもよい。
 他の成分としては、例えば、公知の界面活性剤や公知の消泡剤等が挙げられる。
〔現像液の供給方法〕
 現像液の供給方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、膜が形成された基材を現像液に浸漬する方法、基材上に形成された膜にノズルを用いて現像液を供給するパドル現像、または、現像液を連続供給する方法がある。ノズルの種類は特に制限は無く、ストレートノズル、シャワーノズル、スプレーノズル等が挙げられる。
 現像液の浸透性、非画像部の除去性、製造上の効率の観点から、現像液をストレートノズルで供給する方法、又はスプレーノズルにて連続供給する方法が好ましく、画像部への現像液の浸透性の観点からは、スプレーノズルで供給する方法がより好ましい。
 また、現像液をストレートノズルにて連続供給後、基材をスピンし現像液を基材上から除去し、スピン乾燥後に再度ストレートノズルにて連続供給後、基材をスピンし現像液を基材上から除去する工程を採用してもよく、この工程を複数回繰り返しても良い。
 また現像工程における現像液の供給方法としては、現像液が連続的に基材に供給され続ける工程、基材上で現像液が略静止状態で保たれる工程、基材上で現像液を超音波等で振動させる工程及びそれらを組み合わせた工程などが採用可能である。
 現像時間としては、10秒~10分間が好ましく、20秒~5分間がより好ましい。現像時の現像液の温度は、特に定めるものではないが、好ましくは、10~45℃、より好ましくは、18℃~30℃で行うことができる。
 現像工程において、現像液を用いた処理の後、更に、リンス液によるパターンの洗浄(リンス)を行ってもよい。また、パターン上に接する現像液が乾燥しきらないうちにリンス液を供給するなどの方法を採用しても良い。
〔リンス液〕
 現像液がアルカリ水溶液である場合、リンス液としては、例えば水を用いることができる。現像液が有機溶剤を含む現像液である場合、リンス液としては、例えば、現像液に含まれる溶剤とは異なる溶剤(例えば、水、現像液に含まれる有機溶剤とは異なる有機溶剤)を用いることができる。
 リンス液が有機溶剤を含む場合の有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキルオキシ酢酸アルキル(例:アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドン等、並びに、環状炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素類、リモネン等の環式テルペン類、スルホキシド類としてジメチルスルホキシド、並びに、アルコール類として、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、オクタノール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、メチルイソブチルカルビノール、トリエチレングリコール等、並びに、アミド類として、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が好適に挙げられる。
 リンス液が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は1種又は、2種以上を混合して使用することができる。本発明では特にシクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、シクロヘキサノン、PGMEA、PGMEが好ましく、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、PGMEA、PGMEがより好ましく、シクロヘキサノン、PGMEAがさらに好ましい。
 リンス液が有機溶剤を含む場合、リンス液は、50質量%以上が有機溶剤であることが好ましく、70質量%以上が有機溶剤であることがより好ましく、90質量%以上が有機溶剤であることが更に好ましい。また、リンス液は、100質量%が有機溶剤であってもよい。
 リンス液は、他の成分を更に含んでもよい。
 他の成分としては、例えば、公知の界面活性剤や公知の消泡剤等が挙げられる。
〔リンス液の供給方法〕
 リンス液の供給方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、基材をリンス液に浸漬する方法、基材に液盛りによりリンス液を供給する方法、基材にリンス液をシャワーで供給する方法、基材上にストレートノズル等の手段によりリンス液を連続供給する方法がある。
 リンス液の浸透性、非画像部の除去性、製造上の効率の観点から、リンス液をシャワーノズル、ストレートノズル、スプレーノズルなどで供給する方法があり、スプレーノズルにて連続供給する方法が好ましく、画像部へのリンス液の浸透性の観点からは、スプレーノズルで供給する方法がより好ましい。ノズルの種類は特に制限は無く、ストレートノズル、シャワーノズル、スプレーノズル等が挙げられる。
 すなわち、リンス工程は、リンス液を上記露光後の膜に対してストレートノズルにより供給、又は、連続供給する工程であることが好ましく、リンス液をスプレーノズルにより供給する工程であることがより好ましい。
 またリンス工程におけるリンス液の供給方法としては、リンス液が連続的に基材に供給され続ける工程、基材上でリンス液が略静止状態で保たれる工程、基材上でリンス液を超音波等で振動させる工程及びそれらを組み合わせた工程などが採用可能である。
 リンス時間としては、10秒~10分間が好ましく、20秒~5分間がより好ましい。リンス時のリンス液の温度は、特に定めるものではないが、好ましくは、10~45℃、より好ましくは、18℃~30℃で行うことができる。
<加熱工程>
 現像工程により得られたパターン(リンス工程を行う場合は、リンス後のパターン)は、上記現像により得られたパターンを加熱する加熱工程に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程により得られたパターンを加熱する加熱工程を含んでもよい。
 また、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程を行わずに他の方法で得られたパターン、又は、膜形成工程により得られた膜を加熱する加熱工程を含んでもよい。
 加熱工程において、ポリイミド前駆体等の樹脂は環化してポリイミド等の樹脂となる。
 また、特定樹脂、又は特定樹脂以外の架橋剤における未反応の架橋性基の架橋なども進行する。
 加熱工程における加熱温度(最高加熱温度)としては、50~450℃が好ましく、150~350℃がより好ましく、150~250℃が更に好ましく、160~250℃が一層好ましく、160~230℃が特に好ましい。
 加熱工程は、加熱により、上記塩基発生剤から発生した塩基等の作用により、上記パターン内で上記ポリイミド前駆体の環化反応を促進する工程であることが好ましい。
 加熱工程における加熱は、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~12℃/分の昇温速度で行うことが好ましい。上記昇温速度は2~10℃/分がより好ましく、3~10℃/分が更に好ましい。昇温速度を1℃/分以上とすることにより、生産性を確保しつつ、酸又は溶剤の過剰な揮発を防止することができ、昇温速度を12℃/分以下とすることにより、硬化物の残存応力を緩和することができる。
 加えて、急速加熱可能なオーブンの場合、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~8℃/秒の昇温速度で行うことが好ましく、2~7℃/秒がより好ましく、3~6℃/秒が更に好ましい。
 加熱開始時の温度は、20℃~150℃が好ましく、20℃~130℃がより好ましく、25℃~120℃が更に好ましい。加熱開始時の温度は、最高加熱温度まで加熱する工程を開始する際の温度のことをいう。例えば、本発明の樹脂組成物を基材の上に適用した後、乾燥させる場合、この乾燥後の膜(層)の温度であり、例えば、本発明の樹脂組成物に含まれる溶剤の沸点よりも、30~200℃低い温度から昇温させることが好ましい。
 加熱時間(最高加熱温度での加熱時間)は、5~360分であることが好ましく、10~300分であることがより好ましく、15~240分であることが更に好ましい。
 特に多層の積層体を形成する場合、層間の密着性の観点から、加熱温度は30℃以上であることが好ましく、80℃以上であることがより好ましく、100℃以上であることが更に好ましく、120℃以上であることが特に好ましい。
 上記加熱温度の上限は、350℃以下であることが好ましく、250℃以下であることがより好ましく、240℃以下であることが更に好ましい。
 加熱は段階的に行ってもよい。例として、25℃から120℃まで3℃/分で昇温し、120℃にて60分保持し、120℃から180℃まで2℃/分で昇温し、180℃にて120分保持する、といった工程を行ってもよい。また、米国特許第9159547号明細書に記載のように紫外線を照射しながら処理することも好ましい。このような前処理工程により膜の特性を向上させることが可能である。前処理工程は10秒間~2時間程度の短い時間で行うとよく、15秒~30分間がより好ましい。前処理は2段階以上のステップとしてもよく、例えば100~150℃の範囲で1段階目の前処理工程を行い、その後に150~200℃の範囲で2段階目の前処理工程を行ってもよい。
 更に、加熱後冷却してもよく、この場合の冷却速度としては、1~5℃/分であることが好ましい。
 加熱工程は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す、減圧下で行う等により、低酸素濃度の雰囲気で行うことが特定樹脂の分解を防ぐ点で好ましい。酸素濃度は、50ppm(体積比)以下が好ましく、20ppm(体積比)以下がより好ましい。
 加熱工程における加熱手段としては、特に限定されないが、例えばホットプレート、赤外炉、電熱式オーブン、熱風式オーブン、赤外線オーブンなどが挙げられる。
<現像後露光工程>
 現像工程により得られた(リンス工程を行う場合は、リンス後のパターン)は、上記加熱工程に代えて、又は、上記加熱工程に加えて、現像工程後のパターンを露光する現像後露光工程に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程により得られたパターンを露光する現像後露光工程を含んでもよい。本発明の硬化物の製造方法は、加熱工程及び現像後露光工程を含んでもよいし、加熱工程及び現像後露光工程の一方のみを含んでもよい。
 現像後露光工程においては、例えば、光塩基発生剤の感光によってポリイミド前駆体等の環化が進行する反応や、光酸発生剤の感光によって酸分解性基の脱離が進行する反応などを促進することができる。
 現像後露光工程においては、現像工程において得られたパターンの少なくとも一部が露光されればよいが、上記パターンの全部が露光されることが好ましい。
 現像後露光工程における露光量は、感光性化合物が感度を有する波長における露光エネルギー換算で、50~20,000mJ/cmであることが好ましく、100~15,000mJ/cmであることがより好ましい。
 現像後露光工程は、例えば、上述の露光工程における光源を用いて行うことができ、ブロードバンド光を用いることが好ましい。
<金属層形成工程>
 現像工程により得られたパターン(加熱工程及び露光後現像工程の少なくとも一方に供されたものが好ましい)は、パターン上に金属層を形成する金属層形成工程に供されてもよい。
 すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程により得られたパターン(加熱工程及び現像後露光工程少なくとも一方に供されたものが好ましい)上に金属層を形成する金属層形成工程を含むことが好ましい。
 金属層としては、特に限定なく、既存の金属種を使用することができ、銅、アルミニウム、ニッケル、バナジウム、チタン、クロム、コバルト、金、タングステン、錫、銀及びこれらの金属を含む合金が例示され、銅及びアルミニウムがより好ましく、銅が更に好ましい。
 金属層の形成方法は、特に限定なく、既存の方法を適用することができる。例えば、特開2007-157879号公報、特表2001-521288号公報、特開2004-214501号公報、特開2004-101850号公報、米国特許第7888181B2、米国特許第9177926B2に記載された方法を使用することができる。例えば、フォトリソグラフィ、PVD(物理蒸着法)、CVD(化学気相成長法)、リフトオフ、電解めっき、無電解めっき、エッチング、印刷、及びこれらを組み合わせた方法などが考えられる。より具体的には、スパッタリング、フォトリソグラフィ及びエッチングを組み合わせたパターニング方法、フォトリソグラフィと電解めっきを組み合わせたパターニング方法が挙げられる。めっきの好ましい態様としては、硫酸銅やシアン化銅めっき液を用いた電解めっきが挙げられる。
 金属層の厚さとしては、最も厚肉の部分で、0.01~50μmが好ましく、1~10μmがより好ましい。
<用途>
 本発明の硬化物の製造方法、又は、本発明の硬化物の適用可能な分野としては、電子デバイスの絶縁膜、再配線層用層間絶縁膜、ストレスバッファ膜などが挙げられる。そのほか、封止フィルム、基板材料(フレキシブルプリント基板のベースフィルムやカバーレイ、層間絶縁膜)、又は上記のような実装用途の絶縁膜をエッチングでパターン形成することなどが挙げられる。これらの用途については、例えば、サイエンス&テクノロジー(株)「ポリイミドの高機能化と応用技術」2008年4月、柿本雅明/監修、CMCテクニカルライブラリー「ポリイミド材料の基礎と開発」2011年11月発行、日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会/編「最新ポリイミド 基礎と応用」エヌ・ティー・エス,2010年8月等を参照することができる。
 また、本発明の硬化物の製造方法、又は、本発明の硬化物は、オフセット版面又はスクリーン版面などの版面の製造、成形部品のエッチングへの使用、エレクトロニクス、特に、マイクロエレクトロニクスにおける保護ラッカー及び誘電層の製造などにも用いることもできる。
(積層体、及び、積層体の製造方法)
 本発明の積層体とは、本発明の硬化物からなる層を複数層有する構造体をいう。
 本発明の積層体は、硬化物からなる層を2層以上含む積層体であり、3層以上積層した積層体としてもよい。
 上記積層体に含まれる2層以上の上記硬化物からなる層のうち、少なくとも1つが本発明の硬化物からなる層であり、硬化物の収縮、又は、上記収縮に伴う硬化物の変形等を抑制する観点からは、上記積層体に含まれる全ての硬化物からなる層が本発明の硬化物からなる層であることも好ましい。
 すなわち、本発明の積層体の製造方法は、本発明の硬化物の製造方法を含むことが好ましく、本発明の硬化物の製造方法を複数回繰り返すことを含むことがより好ましい。
 本発明の積層体は、硬化物からなる層を2層以上含み、上記硬化物からなる層同士のいずれかの間に金属層を含む態様が好ましい。上記金属層は、上記金属層形成工程により形成されることが好ましい。
 すなわち、本発明の積層体の製造方法は、複数回行われる硬化物の製造方法の間に、硬化物からなる層上に金属層を形成する金属層形成工程を更に含むことが好ましい。金属層形成工程の好ましい態様は上述の通りである。
 上記積層体としては、例えば、第一の硬化物からなる層、金属層、第二の硬化物からなる層の3つの層がこの順に積層された層構造を少なくとも含む積層体が好ましいものとして挙げられる。
 上記第一の硬化物からなる層及び上記第二の硬化物からなる層は、いずれも本発明の硬化物からなる層であることが好ましい。上記第一の硬化物からなる層の形成に用いられる本発明の樹脂組成物と、上記第二の硬化物からなる層の形成に用いられる本発明の樹脂組成物とは、組成が同一の組成物であってもよいし、組成が異なる組成物であってもよい。本発明の積層体における金属層は、再配線層などの金属配線として好ましく用いられる。
<積層工程>
 本発明の積層体の製造方法は、積層工程を含むことが好ましい。
 積層工程とは、パターン(樹脂層)又は金属層の表面に、再度、(a)膜形成工程(層形成工程)、(b)露光工程、(c)現像工程、(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方を、この順に行うことを含む一連の工程である。ただし、(a)の膜形成工程および(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方を繰り返す態様であってもよい。また、(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方の後には(e)金属層形成工程を含んでもよい。積層工程には、更に、上記乾燥工程等を適宜含んでいてもよいことは言うまでもない。
 積層工程後、更に積層工程を行う場合には、上記露光工程後、上記加熱工程の後、又は、上記金属層形成工程後に、更に、表面活性化処理工程を行ってもよい。表面活性化処理としては、プラズマ処理が例示される。表面活性化処理の詳細については後述する。
 上記積層工程は、2~20回行うことが好ましく、2~9回行うことがより好ましい。
 例えば、樹脂層/金属層/樹脂層/金属層/樹脂層/金属層のように、樹脂層を2層以上20層以下とする構成が好ましく、2層以上9層以下とする構成が更に好ましい。
 上記各層はそれぞれ、組成、形状、膜厚等が同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 本発明では特に、金属層を設けた後、更に、上記金属層を覆うように、上記本発明の樹脂組成物の硬化物(樹脂層)を形成する態様が好ましい。具体的には、(a)膜形成工程、(b)露光工程、(c)現像工程、(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方(e)金属層形成工程、の順序で繰り返す態様、又は、(a)膜形成工程、(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方、(e)金属層形成工程の順序で繰り返す態様が挙げられる。本発明の樹脂組成物層(樹脂層)を積層する積層工程と、金属層形成工程を交互に行うことにより、本発明の樹脂組成物層(樹脂層)と金属層を交互に積層することができる。
(表面活性化処理工程)
 本発明の積層体の製造方法は、上記金属層および樹脂組成物層の少なくとも一部を表面活性化処理する、表面活性化処理工程を含むことが好ましい。
 表面活性化処理工程は、通常、金属層形成工程の後に行うが、上記現像工程の後、樹脂組成物層に表面活性化処理工程を行ってから、金属層形成工程を行ってもよい。  
 表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、露光後の樹脂組成物層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、金属層および露光後の樹脂組成物層の両方について、それぞれ、少なくとも一部に行ってもよい。表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部について行うことが好ましく、金属層のうち、表面に樹脂組成物層を形成する領域の一部または全部に表面活性化処理を行うことが好ましい。このように、金属層の表面に表面活性化処理を行うことにより、その表面に設けられる樹脂組成物層(膜)との密着性を向上させることができる。
 また、表面活性化処理は、露光後の樹脂組成物層(樹脂層)の一部または全部についても行うことが好ましい。このように、樹脂組成物層の表面に表面活性化処理を行うことにより、表面活性化処理した表面に設けられる金属層や樹脂層との密着性を向上させることができる。特にネガ型現像を行う場合など、樹脂組成物層が硬化されている場合には、表面処理によるダメージを受けにくく、密着性が向上しやすい。
 表面活性化処理としては、具体的には、各種原料ガス(酸素、水素、アルゴン、窒素、窒素/水素混合ガス、アルゴン/酸素混合ガスなど)のプラズマ処理、コロナ放電処理、CF/O、NF/O、SF、NF、NF/Oによるエッチング処理、紫外線(UV)オゾン法による表面処理、塩酸水溶液に浸漬して酸化皮膜を除去した後にアミノ基とチオール基を少なくとも一種有する化合物を含む有機表面処理剤への浸漬処理、ブラシを用いた機械的な粗面化処理から選択され、プラズマ処理が好ましく、特に原料ガスに酸素を用いた酸素プラズマ処理が好ましい。コロナ放電処理の場合、エネルギーは、500~200,000J/mが好ましく、1000~100,000J/mがより好ましく、10,000~50,000J/mが最も好ましい。
(電子デバイスの製造方法)
 また、本発明は、本発明の硬化物、又は、本発明の積層体を含む半導体デバイスも開示する。
 また、本発明は、本発明の硬化物の製造方法、又は、本発明の積層体の製造方法を含む半導体デバイスの製造方法も開示する。本発明の樹脂組成物を再配線層用層間絶縁膜の形成に用いた半導体デバイスの具体例としては、特開2016-027357号公報の段落0213~0218の記載及び図1の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。「部」、「%」は特に述べない限り、質量基準である。
<樹脂A-1の製造方法>
 各実施例又は比較例において、
 4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA) 23.48gと4,4’-ビフタル酸二無水物(BPDA) 22.27gをセパラブルフラスコに入れ、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA) 39.69gとγ-ブチロラクトン136.83gを入れて室温下で撹拌し、撹拌しながらピリジン 24.66gを加えて反応液を得た。反応による発熱の終了後に室温まで放冷し、16時間室温で放置した。
 次に、下記表の「X1(℃)」の欄に記載の反応温度X1において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC) 62.46gをγ-ブチロラクトン61.57gに溶解した溶液を撹拌しながら40分かけて反応液に加え、続いて4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)27.42gをγ-ブチロラクトン119.73gに懸濁したものを撹拌しながら60分かけて加えた。更に下記表の「X2(℃)」の欄に記載の反応温度X2で下記表の「Y1(℃)」の欄に記載の時間Y1において撹拌し、ポリイミド前駆体を含む反応液を得た。(重合工程)
 その後,上記反応液に、下記表の「X3(℃)」の欄に記載の温度X3でエチルアルコール7.17gを加えて,さらに下記表の「X4(℃)」の欄に記載の反応温度X4で下記表の「Y2(℃)」の欄に記載の時間Y2において撹拌し、次に、γ-ブチロラクトン136.83gを加えた(クエンチ工程)。
 クエンチ工程後の反応液を下記表の「条件Z1」の欄に記載の条件Z1で処理することで得られた反応液を716.21gのエチルアルコールに加えて粗ポリマーから成る沈殿物を生成した。生成した粗ポリマーを濾別し、テトラヒドロフラン403.49gに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を8470.26gの水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状の樹脂(ポリイミド前駆体)A-1を得た。樹脂A-1の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定した。測定された重量平均分子量(Mw)は表中の「Mw」の欄に記載した。
 樹脂A-1の構造は下記式(A-1)で表される構造であると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
<樹脂A-2、A-3の製造方法>
 樹脂A-1の合成で使用された、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、4,4’-ビフタル酸二無水物(BPDA)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を下記構造に従い適宜変更した以外は、樹脂A-1の合成と同様の方法により、樹脂A-2又はA-3を合成した。
 樹脂A-2及びA-3の構造は、それぞれ、下記式(A-2)及び式(A-3)で表される構造であると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
<樹脂A-4、A-5の製造方法>
 樹脂A-1の製造方法において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC) 62.46gを等モル量のDIC(ジイソプロピルカルボジイミド)に変更した以外は、樹脂A-1の製造方法と同様の方法により、樹脂A-4を合成した。
 樹脂A-1の製造方法において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC) 62.46gを等モル量のEDC(N-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド)に変更した以外は、樹脂A-1の製造方法と同様の方法により、樹脂A-4を合成した。
<樹脂A-6の製造方法>
 樹脂A-1の製造方法において、重合工程の後にパラトルエンスルホン酸一水和物 2.9gを反応液に添加して更に1時間室温で撹拌し、その後に樹脂A-1の製造方法と同様の方法によりクエンチ工程以降の操作を行うことで樹脂A-6を得た。
<樹脂A-7の製造方法>
 樹脂A-1の製造方法において、クエンチ工程後に、反応液を716.21gのエチルアルコールに加えて濾別することで粗ポリマーを得た。粗ポリマーをテトラヒドロフラン287.20gに溶解した。そこに水25.0gとイオン交換樹脂UP6040(AmberTec 社製) 50.3gを添加して、4時間撹拌した。その後、イオン交換樹脂をろ過で取り除き、得られたポリマー溶液に6000gの水を加えて沈殿物を得た。沈殿物をろ取し、減圧下45℃で24時間乾燥させることで、樹脂A-7を得た。
<樹脂A-8の製造方法>
 樹脂A-1の製造方法において、クエンチ工程におけるエチルアルコール 7.17gを同質量の水に置き換えて,その後は樹脂A-1の製造方法と同様の工程を行い、樹脂A-8を合成した。
<樹脂A-9の製造方法>
 樹脂A-1の製造方法において、クエンチ工程におけるエチルアルコール 7.17gを同質量の水に置き換え、更にクエンチ工程後に粗ポリマーからなる沈殿物を得るためのエチルアルコール 716.21gを、水716.21gに変更した以外は、樹脂A-1の製造方法と同様の工程を行い樹脂A-9を合成した。
<樹脂A-10の製造方法>
樹脂A-1の製造方法において、クエンチ工程後に粗ポリマーからなる沈殿物を得るためのエチルアルコール 716.21gを、水716.21gに変更した以外は、樹脂A-1の製造方法と同様の工程を行い樹脂A-10を合成した。
〔イミド化率の測定〕
 各実施例又は比較例において、1gの樹脂中の環状イミド構造及び環状イソイミド構造の合計含有モル量(mmol/g)を下記方法により測定し、表中の「イミド化率(mmol/g)」の欄に記載した。
 0.10gの樹脂を重DMSO(ジメチルスルホキシド-d6)0.90gに溶解させ、H NMRを用いてポリマー粉体の上記合計含有モル量を測定した。
 具体的には、全芳香環のプロトンピークに対する環状イミド構造及び環状イソイミド構造のプロトンピークの比から,環状イミド構造及び環状イソイミド構造の比率を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
<硬化性組成物の調製>
 各実施例において、それぞれ、下記表に記載の成分を混合し、各硬化性樹脂組成物を得た。また、各比較例において、それぞれ、下記表に記載の成分を混合し、各比較用組成物を得た。
 具体的には、表に記載の各成分の含有量は、表の各欄の括弧内に記載の量(質量部)とした。
 また、樹脂については、各実施例又は各比較例で製造した樹脂を、表の「樹脂(質量部)」の欄に記載の量で使用した。
 得られた硬化性樹脂組成物及び比較用組成物を、細孔の幅が0.8μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターを用いて加圧ろ過した。
 また、表中、「-」の記載は該当する成分を組成物が含有していないことを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000065
 表6~表10に記載した各成分の詳細は下記の通りである。
〔感光剤(光ラジカル重合開始剤)〕
・B-1~B-3:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
〔有機金属錯体〕
・X-1:ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム
・X-2:ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド
・X-3:ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム
・X-4:テトライソプロポキシチタン(マツモトファインケミカル社製)
・X-5:ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン(マツモトファインケミカル社製)
・X-6~X-8:下記構造の化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067

上記X-1及びX-3は光ラジカル重合開始能を有する化合物である。
〔架橋剤(ラジカル架橋剤)〕
・C-1~C-2:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
〔重合禁止剤、マイグレーション抑制剤〕
・D-1~D-7:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
〔添加剤〕
・E-1~E-6:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
〔金属接着性改良剤〕
・F-1~F-6:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071

上記構造式中、Meはメチル基を、Etはエチル基をそれぞれ表す。
〔溶媒(溶剤)〕
・NMP:N-メチル-2-ピロリドン
・EL:乳酸エチル
・DMSO:ジメチルスルホキシド
・γBL:γ-ブチロラクトン
<評価>
〔露光ラチチュードの評価〕
 各実施例又は比較例において、調製した硬化性樹脂組成物又は比較用組成物を、シリコンウエハ上にスピンコート法により塗布した。上記シリコンウエハをホットプレート上で、100℃で5分間乾燥し、シリコンウエハ上に20μmの均一な厚さの硬化性樹脂組成物層を形成した。
 露光条件に「M」と記載した例においては、シリコンウエハ上の硬化性樹脂組成物層を、ステッパーを用いて露光した。露光は表中の「露光波長 nm」に記載した波長の光を用い、5μm~25μmまで1μm刻みのヒューズボックスのフォトマスクを使用して、露光を行った。
 露光条件に「D」と記載した例においては、ダイレクト露光装置(アドテック DE-6UH III)を用いて露光した。露光は波長405nmにおいて、露光部が5μmから25μmまで1μm刻みのラインアンドスペースパターンにおけるライン部となるようなレーザーダイレクトイメージング露光を行った。
 露光した硬化性樹脂組成物層を、シクロペンタノンで60秒間現像した後に、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)でリンスした。
 本評価においては,それぞれ露光量を100,200,300,400,500,600,700,800,900mJ/cmと9種の露光量で振った。また,現像後に得られたパターンにおいて、ラインパターンの間にシリコンウエハが露出しているラインパターンのうち線幅が最小であるものの線幅を「最小線幅」とした。解像できる最小ホール径が6~8μmとなる露光量範囲を基に下記評価基準に従って評価した。評価結果は、表中の「露光ラチチュード」の欄に記載した。
-評価基準-
A:8種以上の露光量範囲で、最小線幅 6~8μmを解像できる。
B:6~7種の露光量範囲で、最小線幅6~8μmを解像できる。
C:4~5種の露光量範囲で、最小線幅6~8μmを解像できる。
D:2~3種の露光量範囲で、最小線幅6~8μmを解像できる。
E:1種の露光量範囲で、最小線幅6~8μmを解像できるか、又は、最小線幅6~8μmを解像できない。
 以上の結果から、本発明のポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体を用いた硬化性樹脂組成物は露光ラチチュードに優れることがわかる。
 比較例1~3において用いられている樹脂は、重合工程が15℃で行われている。このような樹脂を用いた場合には、露光ラチチュードに劣ることがわかる。
<実施例101>
 実施例1において使用した硬化性樹脂組成物を、表面に銅薄層が形成された樹脂基材の銅薄層の表面にスピンコート法により層状に適用して、100℃で4分間乾燥し、膜厚20μmの感光膜を形成した後、ステッパー((株)ニコン製、NSR1505 i6)を用いて露光した。露光はマスク(パターンが1:1ラインアンドスペースであり、線幅が10μmであるバイナリマスク)を介して、波長365nmで行った。露光後、100℃で4分間加熱した。上記加熱後、シクロヘキサノンで2分間現像し、PGMEAで30秒間リンスし、層のパターンを得た。
 次いで、窒素雰囲気下で、10℃/分の昇温速度で昇温し、230℃に達した後、230℃で120分間維持して、再配線層用層間絶縁膜を形成した。この再配線層用層間絶縁膜は、絶縁性に優れていた。
 また、これらの再配線層用層間絶縁膜を使用して半導体デバイスを製造したところ、問題なく動作することを確認した。

Claims (13)

  1.  10℃以下の温度で、ジカルボン酸化合物と、ジアミン化合物とを反応させてアミド化合物を含む反応液を得る重合工程を含み、
     得られるポリイミド前駆体が重合性基又は極性変換基を有する
     ポリイミド前駆体の製造方法。
  2.  前記重合工程を、塩基性縮合剤の存在下で行う、請求項1に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  3.  前記塩基性縮合剤が、カルボジイミド縮合剤である、請求項2に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  4.  前記重合工程後に、10℃以下の温度で、前記反応液に水又はアルコールを添加するクエンチ工程を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  5.  前記重合工程後に、再沈工程を更に含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  6.  前記クエンチ工程後に再沈工程を更に含み、
     前記クエンチ工程後、再沈工程の開始まで反応液を10℃以下で保管する、請求項4に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  7.  前記クエンチ工程後に、再沈工程を更に含み、
     前記クエンチ工程後の反応液を10℃以下で保管した後に,前記反応液を10℃以上に昇温し、前記反応液の温度が10℃以上になってから5時間以内に前記再沈工程を開始する、請求項4に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  8.  前記再沈工程が、前記アミド化合物を含む反応液を水又はアルコールに添加する工程である、請求項5~7のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  9.  前記重合工程後に、前記アミド化合物を含む反応液に酸性化合物を添加する酸性化合物添加工程を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  10.  前記重合工程後に、前記アミド化合物を含む反応液を精製する精製工程を更に含む、請求項1~9のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  11.  前記重合工程後に、前記アミド化合物を乾燥する乾燥工程を更に含む、請求項1~10のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
  12.  請求項1~11のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体の製造方法により得られたポリイミド前駆体と、他の成分とを混合する工程を含む
     硬化性樹脂組成物の製造方法。
  13.  ラジカル重合開始能を有する有機金属錯体、及び、感光剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に混合する、請求項12に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法。
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